Spring(프레임워크)

웹 프레임워크 및 기술
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<colbgcolor=#fff,#1f2023><colcolor=#6DB33F> Spring Framework

개발	VMware
종류	애플리케이션 프레임워크
출시	2002년 10월 1일
언어	Java
라이선스	아파치 라이선스 2.0
버전	6.1.13 (2024년 9월 12일)
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1. 개요2. 상세3. 주요 특징4. 모듈

4.1. Spring Boot4.2. Spring WebFlux

5. 여담6. 관련 문서

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1. 개요

스프링은 Java 기반의 애플리케이션 프레임워크이다.[1][2]

2. 상세

로드 존슨(Rod Johnson)이 2002년에 출판한 저서 Expert One-on-One J2EE Design and Development에서 선보인 소스 코드를 시작으로 점점 발전하게 되었다. 2003년 6월에 최초로 공개되었다. 스프링 프레임워크 프로젝트를 간편하게 설정할 수 있도록 도와주는 서브 프로젝트 스프링 부트가 있으며, 현재는 스프링 부트 위주로 기능이 추가되고 있다.

'스프링'이라는 이름의 유래는 이전에 Java EE(엔터프라이즈 에디션)의 스펙을 구현한 EJB가 기술의 복잡도가 증가해서 성능이 느렸던 것을 탈피하여, EJB 시절을 '겨울'에 빗대어 겨울 후의 '봄'으로 새로운 시작한다는 것을 의미하는 스프링(봄)이 되었다. ~~그러나 아직 춥다~~ Java Virtual Machine에서 작동하며, 아파치 라이선스 2.0을 따르는 오픈 소스 프레임워크이다.

한국 전자정부표준프레임워크의 기반 기술이며 한국정보화진흥원에서는 공공 기관의 웹 서비스 제공 시 스프링을 권장하고 있다.

이게 무슨 소리인가 싶은 사람들을 위해 간단하게 설명하자면 군대로 비유하자면 위에서 명령을 내리는 지휘관이라기보다는 작전장교/행정보급관처럼 주변에서 정보를 일러주고 필요한 물건이나 인력을 가져다주는 부관, 참모라고 보면 된다. 그래서 용어도 Advice라는 용어를 사용한다.

여러 가지 문제점을 해결하기 위한 디자인 패턴, 아키텍처가 적용되어 있어서 어려운 용어가 많이 사용되는 프레임워크인데, 책을 보고 공부하기보다는 '스프링으로 게시판 만들기' 같은 것의 예제를 병행하면서 공부하는 게 더 이해가 빠를 것이다. 스프링은 프레임워크, 즉 제품이기 때문이다.

Spring에서 공식 제공 하는 이클립스 기반의 IDE인 Spring Tools를 제공 중이며, Visual Studio Code 버전으로도 제공하고 있다. 또한 JetBrains의 IntelliJ IDEA도 Spring 프레임워크를 훌륭하게 지원하는 IDE이다.

3. 주요 특징

스프링 프레임워크의 특징은 아래와 같다.[3]

POJO(Plain Old Java Object) 방식: POJO는 Java EE의 EJB 를 사용하면서 해당 플랫폼에 종속되어 있는 무거운 객체들을 만드는 것에 반발하며 나타난 용어다. 별도의 프레임워크 없이 Java EE를 사용할 때에 비해 특정 인터페이스를 직접 구현하거나 상속받을 필요가 없어 기존 라이브러리를 지원하기가 용이하고, 객체가 가볍다.
관점 지향 프로그래밍(Aspect Oriented Programming, AOP): 로깅, 트랜잭션, 보안 등 여러 모듈에서 공통적으로 사용하는 기능을 분리하여 관리할 수 있다. AspectJ를 포함하여 사용할 수 있고, 스프링에서 지원하는 실행에 조합하는 방식도 지원한다. 이 분리 관리 한다는 개념이 처음에 이해하기가 어려운데, 추상/부모/클래스나 인터페이스로 관리된다는 게 아니라 모듈을 관리해 주는 모듈을 상하/인터페이스 관계없이 따로 마련한다는 개념에 가깝다. 더 쉽게 이야기하자면 군대에서 보급품을 받는다고 가정하자. 상급 부대(연대, 사단)에서 보급품을 내려 받는 게 아니라. 국군복지단이나/군수사령부 아저씨가 직접 가져오는 것을 생각해 보면 쉽다. 당연히 군수사령부 예하 부대 아저씨도 대대 소속이므로 상하 관계가 없지만 보급품에 한해서만 배부해 주는 것이다.
의존성 주입(Dependency Injection, DI): 프로그래밍에서 구성 요소 간의 의존 관계가 소스 코드 내부가 아닌 외부에서 설정을 통해 정의되는 방식이다. 코드 재사용을 높여 소스 코드를 다양한 곳에 사용할 수 있으며 모듈 간의 결합도도 낮출 수 있다. 계층, 서비스 간에 의존성이 존재하는 경우 스프링 프레임워크가 서로 연결시켜 준다.
제어 역전(Inversion of Control, IoC): 전통적인 프로그래밍에서는 개발자가 작성한 프로그램이 외부 라이브러리의 코드를 호출해서 이용했다. 제어 역전은 이와 반대로 외부 라이브러리 코드가 개발자의 코드를 호출하게 된다. 즉, 제어권이 프레임워크에게 있어 필요에 따라 스프링 프레임워크가 사용자의 코드를 호출한다.
Bean 생명 주기 관리: 스프링 프레임워크는 Bean이라는 이름으로 프레임워크에서 사용되는 Java 객체(혹은 Component)의 생성, 소멸을 직접 관리한다. 우선순위 설정, Configutaion을 통해 코드로 작성해 두고, 필요한 객체만을 사용할 수도 있다.

4. 모듈

위 이미지에 보이듯 스프링 프레임워크는 총 6개의 모듈로 구성되어 있다.

Core: 제어 역전(IoC)과 의존성 주입(DI) 기능을 제공한다. 생소한 용어일 수 있으나 제어 역전은 전체적인 프로세스의 흐름이 개발자가 아니라 프레임워크(여기서는 Spring)에 의해 결정된다는 뜻이다. 개발자는 프레임워크가 정한 틀에 따라 적절한 코드를 작성해 넣기만 하면 되기 때문이다. 의존성 주입은 객체 생성에 관한 뜻이다. 클래스 A와 B가 있다고 할 때, A 클래스의 메소드 내에서 B 클래스의 객체를 생성하여 비즈니스 로직에 사용하면 A는 B에 '의존'하는 관계가 된다. 그리고 A, B 클래스가 아닌 외부에서 A 클래스의 메소드를 호출하고, 파라미터값으로 B 클래스의 객체를 전달한다면 이것은 '주입'이 된다. 그렇다면 의존성 주입은? 이 두 상황을 합치면 된다. 파라미터값으로 전달받은 B 객체를 A 클래스의 메소드 내에서 비즈니스 로직에 사용하는 것을 의미한다. 즉 A와 B의 '의존' 관계가 외부에서의 '주입'을 통해 이루어진 것이다.
DAO: JDBC 추상 계층을 제공한다. JDBC는 자바의 데이터베이스 커넥터이다.[4] 데이터가 담겨있는 VO(Value Object) 클래스를 이용해 사용한다.
ORM: JPA, Hibernate와 같은 ORM이나 MyBatis 같은 데이터베이스 API 등과 통합할 수 있는 기능을 제공한다.
AOP: 스프링 프레임워크에서 제공하는 AOP 패키지를 제공한다. 공통 로직을 한군데서 관리해서 공동으로 사용한다는 개념 자체는 어렵지 않으나. 데이터와 변수가 어디서 어디로 오고 가는지를 따지면 머리통이 돌아버리게 된다. 스프링 공부하는 도중 최악의 난이도를 지닌 구간이라고 할 수 있다. 처음 공부할 때는 대충 보고 뒤의 내용을 계속 공부하는 것을 추천한다. 실질적으로는 로그 찍기용이 대부분이다.
Web: Spring Web MVC, Struts, WebWork 등 웹 애플리케이션 구현에 도움되는 기능을 제공한다.
JEE: EJB, JMX 등의 엔터프라이즈 J2EE 스펙에 관한 기능을 제공한다

4.1. Spring Boot

스프링 부트는 스프링을 기반으로 하여 애플리케이션을 쉽게 생성하고 배포하기 위해 개발된 모듈이다. 기본적으로 의존성 관리와 라이브러리의 설정을 해주며, 웹 서버가 하나의 파일에 내장된 상태로 빌드되기 때문에 배포(Deploy)가 매우 간편해진다.

스프링 부트에서는 5가지 핵심 기능을 제공하여 사용자가 스프링 프레임워크를 편리하게 사용하도록 도와준다.

내장 서버(TomCat): 톰캣이라고 하는 내장 서버가 있어서 별도의 서버를 설치할 필요 없이 손쉽게 웹 애플리케이션을 개발하고 배포할 수 있다.
자동 라이브러리 관리: 수많은 라이브러리를 베스트 프랙티스 기반으로 자동으로 선택하고 관리함으로써 프로젝트를 쉽고 빠르게 시작할 수 있다.
자동 구성: 복잡한 스프링 설정을 자동화함으로써 개발자가 쉽고 빠르게 애플리케이션을 개발할 수 있다.
외부 설정: 애플리케이션을 개발 환경 ↔ 운영 환경처럼 서로 다른 환경에서 사용할 때 필요한 외부 설정값을 편리하게 조회할 수 있다.
모니터링 & 관리 기능: 애플리케이션의 수많은 지표를 자동으로 수집/모니터링/관리할 수 있는 기능을 제공한다.

스프링 부트에서 지원하는 스프링 모듈은 종속성 이름 앞에 spring-boot-starter-*라는 접두사가 붙는다.

4.2. Spring WebFlux

기존의 Servlet 기반의 Spring Web MVC에서는 지원하지 않는 non-blocking과 함수형 프로그래밍, reactive stream을 지원하기 위해 개발된 모듈이다. Reactive Streams API를 기반으로 구축되었으며 2017년 Spring Framework 5.0 출시와 함께 도입되었다.

비동기/non-blocking의 특성상 리퀘스트 수가 많아지면 많아질수록 Spring MVC에 비해 탁월한 성능을 보이지만, CPU 의존적인 처리에서는 성능 하락이 있고 코드 작성이 보다 까다로워진다는 단점이 있다.

5. 여담

2006년 1.2.6 버전으로 Jolt Productive Award와 Jax Innovation Award를 수상하였다.
2022년 후반기 출시된 스프링 프레임워크 6은 최소 자바 버전을 17로 상향했다 https://spring.io/blog/2021/09/02/a-java-17-and-jakarta-ee-9-baseline-for-spring-framework-6 5.0 버전부터 자바 8을 최소 요구 사항으로 설정한 방침과 달리 파격적인 행보를 보이고 있다.
Spring Boot 2의 마지막 버전인 2.7의 OSS 지원 종료가 2023년 11월 24일 만료되어, Spring Boot 프로젝트 생성 사이트인 https://start.spring.io에서는 더 이상 Spring Boot 2 이하 프로젝트 생성을 지원하지 않으며, 이와 함께 Java 8 지원 또한 중단되었다. 최소 자바 요구 사항은 17이다.

6. 관련 문서

[1] Kotlin, Scala, Groovy도 공식적으로 지원하며, 특히 Kotlin은 거의 문제없이 사용이 가능하다.[2] 더 정확히, 스프링의 본질은 객체 지향 프레임워크에 더 가깝다. 순수 자바만으로 객체 간의 의존 관계 설정과 디자인 패턴의 구현, 관심사의 분리 등을 하기란 매우 힘든 일이며, 확장이나 모듈의 재사용도 어렵다. 그래서 스프링이 관리하는 컨테이너에 빈(Bean)으로서 객체를 등록하고, 빈의 관리와 제어를 개발자가 아닌 스프링이 하게 되어(제어 역전), 개발자는 확장이나 재사용이 유리하게 된다.[3] 난이도가 높기에 Okky 같은 커뮤니티에서도 이해의 어려움을 토로하는 경우가 많다.[4] 실제 약어는 Data Access Object이지만 xml 설정과 합해서 사실상 '데이터베이스 접근 객체'로 사용한다.