Java에서 구현할 수 있는 Proxy들 (Pure, JDK, CGLIB)

Proxy Pattern?

Proxy Pattern?

실제 비즈니스 로직과 그 외의 코드를 분리시키는 역할을 수행하는 객체를 만드는 패턴이다.

-> 실제로 로직을 수행하는 객체의 인터페이스 역할을 하게된다. 

 

객체를 호출하는 지점에서 프록시 객체를 호출하여 부가적인 코드를 수행한 뒤 참조 변수를 통해 실제 서비스 객체를  호출한다.

 

 

클라이언트는 프록시를 통해 서비스 객체 기능을 사용하기에

• 접근 권한
• 부가기능
• 리턴 값 변경
• 로깅
• 트랜잭션 등

이러한 기능을 추가 할 수 있다.

 

즉 서비스 객체의 SRP를 해치지 않고 프록시를 통해 책임을 추가할 수 있다.

 

 

해당 Pattern의 특징

1. 프록시 객체는 실제 서비스 객체와 같은 이름의 메서드를 구현한다.
2. 프록시 객체는 합성을 통해 서비스 객체에 대한 참조 변수를 가진다.
3. 프록시 객체는 실제 서비스의 메서드를 호출하고 그 결과를 클라이언트에게 반환한다.
4. 프록시 객체는 실제 서비스 메서드의 호출 전, 후에 별도의 로직을 수행할 수 있다.

 

Pure Java Proxy

 

우선 실제로 동작할 서비스 객체와 프록시 객체의 타입을 정의한다.

 

TargetObject Interface

public interface TargetObject {

    String someMethod(String name);

}

 

앞서 선언한 인터페이스를 구현하는 서비스 객체와 프록시 객체의 클래스를 정의한다. 

 

TargetObjectImpl Class

public class TargetObjectImpl implements TargetObject {

    @Override
    public String someMethod(String name) {
        return "Real Subject method "+ name +"\n";
    }
}

 

 

 

TargetObjectProxy Class

public class TargetObjectProxy implements TargetObject {

    TargetObjectImpl subject;

    {
        subject = new TargetObjectImpl();
    }

    @Override
    public String someMethod(String name) {
        System.out.println("Before proxy");

        return subject.someMethod(name) + ("After proxy\n");
    }
}

 

만들어낸 프록시 객체를 호출해보자.

 

PureProxyClient Class

public class PureProxyClient {

    public static void main(String[] args) {
        PureProxyClient client = new PureProxyClient();
        client.run("Lob");
    }

    public void run(String name){
        TargetObjectProxy proxy = new TargetObjectProxy();
        System.out.println(proxy.someMethod(name));
    }

}

Before proxy
Real Subject method Lob
After proxy

 

 

Dynamic Proxy?

 

런타임에 특정 인터페이스들을 구현하는 클래스나 인스턴스를 만드는 기술을 말한다.

• Spring Data JPA
• Spring AOP (Method Invocation을 사용하기에 메서드 래밸만 지원한다.)
• Mockito
• Hibernate - lazy initialzation

 

JDK Dynamic Proxy

 

JDK Dynamic Proxy?

Java 에서 지원하는 동적(런타임) Proxy 구현 방식이다.
특정 인터페이스들을 구현하는 클래스나 인스턴스를 만드는 기술이다.

 

Reflection API을 사용하여 Target Class의 method를 invoke()를 통해 동작시킨다.

 

 

invoke?

클래스의 이름과 인자 값을 넘겨서 객체의 메서드를 실행시키는 메서드이다.

인자 값을 이용하여 메서드를 실행시키게 된다.

 

 

제약

인터페이스 기반의 Proxy → 모든 Target Class 는 Interface를 implement 하고 있어야 한다.

 

 

JDK Dynamic Proxy 단점

• Advise 대상이든 아니든 모든 Method Call 마다 reflection API의 invoke를 실시한다.
  • 즉 Method invoke를 우선 진행하고 Advise 유무를 판단한다.

 

JDK Dynamic Proxy 를 사용하는 라이브러리

• Spring AOP ProxyFactory ( JDK Dynamic Proxy 를 추상화하고 재정의한 Class)
  • Spring Boot 에서는 CGLIB를 기반으로 Spring AOP를 지원한다고 한다.
• Spring Data JPA RepositoryFactorySupport (BeanClassLoaderAware, BeanFactoryAware)

 

JDK Dynamic Proxy 도 인터페이스 기반의 프록시이므로 이전 코드와 같은 구조를 지니는 인터페이스를 정의한다.

 

TargetObject Class

public interface TargetObject {

    void someMethod(String name);

}

 

TargetObjectImpl Class

public class TargetObjectImpl implements TargetObject {

    @Override
    public void someMethod(String name) {
        System.out.println("Real Subject Do something " + name);
    }
}

 

리플랙션 API에 포함된 Proxy 클래스의 newProxyInstance 를 사용하여 프록시를 구현한다.

 

DynamicProxyClient Class

public class DynamicProxyClient {

    public static void main(String[] args) {
        DynamicProxyClient dynamicProxyClient = new DynamicProxyClient();

        dynamicProxyClient.run("Lob");
    }

    public void run(String name) {
        realObject.someMethod(name);
    }

    TargetObject realObject = (TargetObject) Proxy.newProxyInstance(TargetObject.class.getClassLoader(), new Class[]{TargetObject.class},
            (InvocationHandler) (proxy, method, args) -> {
                TargetObject targetObject = new TargetObjectImpl();

                System.out.println("Before Proxy");
                Object invoke = method.invoke(targetObject, args);
                System.out.println("After Proxy");

                return invoke;
            });
}

Before Proxy
Real Subject Do something Lob
After Proxy

 

 

CGLIB Library를 통한 Dynamic Proxy 구현 방식

 

CGLIB Dynamic Proxy (Spring, Hibernate - embed Library)?

코드 생성 라이브러리(Code Generator Library), 런타임에 동적으로 자바 클래스의 프록시를 생성해주는 기능을 제공한다.

 

 

장점

• 실제 바이트 코드를 조작하여 JDK Dynamic Proxy 보다 상대적으로 빠르다.

• 대상 객체가 인터페이스를 가지지 않았을 경우 사용한다.
  • 인터페이스를 가져도 사용할 수 있다. aop:config의 proxy-target-class를 true로 설정.

• 대상 객체가 정의한 모든 메서드를 프록시 하여야하는 경우 사용한다.

 

제약

• 버전별 호환성이 좋지 않다. (사용 라이브러리 내부에 내장시켜 제공한다.)

• final이나 private 같이 상속된 객체에 Overriding을 제공하지 않는다면 해당 행위에 대해서 Aspect를 적용할 수 없다.

 

 

CGLIB Dynamic Proxy 를 사용하는 라이브러리

• Spring Boot AOP (Proxy)
• Hibernate

 

TargetObject Class

public class TargetObject {

    void someMethod(String name) {
        System.out.println("Real Subject Do something " + name);
    };

}

 

CglibDynamicProxyClient Class

public class CglibDynamicProxyClient {

    public static void main(String[] args) {
        CglibDynamicProxyClient client = new CglibDynamicProxyClient();
        client.run("Lob");
    }

    public void run(String name) {

        MethodInterceptor methodInterceptor = new MethodInterceptor() {
            final TargetObject targetObject = new TargetObject();

            @Override
            public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
                System.out.println("Before Proxy");
                Object invoke = method.invoke(targetObject, args);
                System.out.println("After Proxy");
                return invoke;
            }
        };

        TargetObject targetObject = (TargetObject) Enhancer.create(TargetObject.class, methodInterceptor);

        targetObject.someMethod(name);
    }
}

WARNING: An illegal reflective access operation has occurred
WARNING: Illegal reflective access by net.sf.cglib.core.ReflectUtils$1 (file:/C:/Users/serrl/.gradle/caches/modules-2/files-2.1/cglib/cglib/3.3.0/c956b9f9708af5901e9cf05701e9b2b1c25027cc/cglib-3.3.0.jar) to method java.lang.ClassLoader.defineClass(java.lang.String,byte[],int,int,java.security.ProtectionDomain)
WARNING: Please consider reporting this to the maintainers of net.sf.cglib.core.ReflectUtils$1
WARNING: Use --illegal-access=warn to enable warnings of further illegal reflective access operations
WARNING: All illegal access operations will be denied in a future release
Before Proxy
Real Subject Do something Lob
After Proxy

 

 

예제 Repo

Lob-dev/JavaEE-DesignPattern

Lob-dev/JavaEE-DesignPattern

 

 

참고 자료

• https://www.inflearn.com/course/the-java-code-manipulation/dashboard
• https://www.baeldung.com/cglib
• https://www.baeldung.com/java-dynamic-proxies