(Spring/Bean Scope) 싱글톤과 프로토타입 빈 스코프

기본적으로 Spring의 빈의 라이프 사이클은 컨테이너의 시작과 함께 생성되어 컨테이너가 종료될 때까지 유지된다.

이는 Spring에서 빈을 생성할 때 기본 스코프가 싱글톤 스코프이기 때문이다. 여기서 스코프란 빈이 존재할 수 있는 범위를 말한다.

 

이번 포스팅에서는 기본 스코프인 싱글톤과 스프링이 제공하는 다른 스코프에는 어떤 것이 있으며, 왜 사용하는지 알아보고자 한다.

 

---

스코프의 종류

 

 

기본적으로 스프링은 아래와 같이 다양한 스코프를 지원한다.

 

• 싱글톤: 기본 스코프, 스프링 컨테이너의 시작과 종료까지 유지되는 가장 넓은 범위의 스코프이다.
• 프로토타입: 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입까지만 관여하고 더는 관리하지 않는
  매우 짧은 범위의 스코프이다.
• 웹 관련 스코프
• request: 웹 요청이 들어오고 나갈때 까지 유지되는 스코프이다.
  session: 웹 세션이 생성되고 종료될 때 까지 유지되는 스코프이다.
  application: 웹의 서블릿 컨텍스트와 같은 범위로 유지되는 스코프이다.

 

---

싱글톤 스코프

 

 

싱글톤 스코프의 빈을 조회하면 스프링 컨테이너는 항상 같은 인스턴스의 스프링 빈을 반환하며 이 스프링 빈은 

스프링 컨테이너가 직접 생성부터 종료까지 관리한다.

 

싱글톤의 동작 과정

 

또한, 싱글톤 스코프의 빈은 컨테이너가 생성될 때 초기화 메서드(init())가 실행되고 컨테이너가 종료될 때 종료 메서드(close, shutdown 등)을 호출한다. 

 

public class SingletonTest {


	//JUnit 테스트
    @Test
    public void singletonBeanFind() {
    
    	// 컨테이너의 생성, 싱글톤 빈도 동시에 초기화 메서드 호출
        AnnotationConfigApplicationContext ac = new
                AnnotationConfigApplicationContext(SingletonBean.class);
               
        // 싱글톤 빈을 반환. singletonBean1와 singletonBean2는 같은 인스턴스 참조
        SingletonBean singletonBean1 = ac.getBean(SingletonBean.class);
        SingletonBean singletonBean2 = ac.getBean(SingletonBean.class);
        
        //singletonBean1와 singletonBean2는 같은 인스턴스 참조
        System.out.println("singletonBean1 = " + singletonBean1);
        System.out.println("singletonBean2 = " + singletonBean2);

        assertThat(singletonBean1).isSameAs(singletonBean2);
        ac.close(); //컨테이너 종료, 싱글톤 빈도 소멸
    }
    
    @Scope("singleton")
    static class SingletonBean {

        @PostConstruct
        public void init() {
            System.out.println("SingletonBean.init");
        }

        @PreDestroy
        public void destroy() {
            System.out.println("SingletonBean.destroy");
        }
    }
}

 

위 테스트 코드의 실행 결과를 예측해보자.

 

1. 컨테이너가 생성되는 시점인 ac를 할당하는 라인에서 싱글톤 빈의 init() 메소드가 호출될 것이다. 따라서 SingletonBean.init이 출력될 것이다.

2. singletonBean1과 singletonBean2는 모두 같은 인스턴스를 참조할 것이기 때문에 두 개의 출력값은 모두 같은 인스턴스일 것이다.

3. ac.close()를 실행할 때 컨테이너가 종료되며 싱글톤 빈의 종료 메서드인 destroy()를 호출한다. 따라서 SingletonBean.destroy가 출력될 것이다.

 

실제 출력 결과물은 아래와 같으며, 예상과 일치한다.

SingletonBean.init
singletonBean1 = hello.core.scope.PrototypeTest$SingletonBean@54504ecd
singletonBean2 = hello.core.scope.PrototypeTest$SingletonBean@54504ecd org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext - Closing
SingletonBean.destroy

따라서, 스프링 빈을 싱글톤 스코프로 지정하면 컨테이너와 동일한 생명 주기를 갖는다는 것을 알 수 있다.

 

 

초기화 메서드와 종료 메서드를 지정하는 방법은 여러가지가 있다. 이는 다른 포스팅에서 다루도록 하겠다. 

 

---

프로토타입 스코프

 

 

프로토타입 스코프는 싱글톤 스코파와 다르게 스프링 컨테이너에 조회하면 스프링 컨테이너는 항상 새로운 인스턴스를 생성해서 반환한다.

 

프로토타입 동작 과정1

프로토타입 동작 과정2

1. 프로토타입 스코프의 빈을 스프링 컨테이너에 요청한다.
2. 스프링 컨테이너는 이 시점에 프로토타입 빈을 생성하고, 필요한 의존관계를 주입한다.

3. 스프링 컨테이너는 생성한 프로토타입 빈을 클라이언트에 반환한다.
4. 이후에 스프링 컨테이너에 같은 요청이 오면 항상 새로운 프로토타입 빈을 생성해서 반환한다.

여기서 핵심은 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 생성하고, 의존관계 주입, 초기화까지만 처리한다는
것이다. 클라이언트에 빈을 반환하고 스프링 컨테이너는 생성된 프로토타입 빈을 관리하지 않는다.

따라서, 프로토타입 빈을 관리할 책임은 프로토타입 빈을 받은 클라이언트에 있다. 그래서 @PreDestroy 같은 종료
메서드가 호출되지 않는다.

 

코드로 확인해보자.

 

public class PrototypeTest {

	@Test
	public void prototypeBeanFind() {
    
		AnnotationConfigApplicationContext ac = new
				AnnotationConfigApplicationContext(PrototypeBean.class);
                
        
		System.out.println("find prototypeBean1");
		PrototypeBean prototypeBean1 = ac.getBean(PrototypeBean.class);
		System.out.println("find prototypeBean2");
		PrototypeBean prototypeBean2 = ac.getBean(PrototypeBean.class);
        
		System.out.println("prototypeBean1 = " + prototypeBean1);
		System.out.println("prototypeBean2 = " + prototypeBean2);
        
		assertThat(prototypeBean1).isNotSameAs(prototypeBean2);
		ac.close(); //종료
	}
    
	@Scope("prototype")
	static class PrototypeBean {
    	
		@PostConstruct
		public void init() {
			System.out.println("PrototypeBean.init");
		}
        
		@PreDestroy
		public void destroy() {
			System.out.println("PrototypeBean.destroy");
		}
	}
}

위 테스트 코드의 실행 결과를 예측해보면

 

1. 컨테이너가 생성될 때는 prototypeBean의 init()이 호출되지 않는다.

2. prototypeBean1의 빈을 요청했을 때 init()메서드가 실행되며 prototypeBean.init문구가 출력될 것이다.

3. (2)와 마찬가지로 prototypeBean2의 빈을 요청했을 때 init()메서드가 실행되며 prototypeBean.init문구가 출력될 것이다.

3. ac.close()를 실행해도 프로토타입 빈의 종료 메서드는 호출되지 않을 것이다.

 

결과물은 다음과 같다.

find prototypeBean1 PrototypeBean.init
find prototypeBean2 PrototypeBean.init
prototypeBean1 = hello.core.scope.PrototypeTest$PrototypeBean@13d4992d
prototypeBean2 = hello.core.scope.PrototypeTest$PrototypeBean@302f7971 org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext - Closing

 

예상과 일치한다. 

 

프로토타입 스코프의 빈은 스프링 컨테이너에서 빈을 조회할 때 생성되고, 초기화 메서드도 실행된다. 

프로토타입 빈을 2번 조회했으므로 완전히 다른 스프링 빈이 생성되고, 초기화도 2번 실행된 것을 확인할 수 있다.

또한, 프로토타입 빈은 스프링 컨테이너가 생성과 의존관계 주입 그리고 초기화 까지만 관여하고, 더는 관리하지 않는다. 따라서 프로토타입 빈은 스프링 컨테이너가 종료될 때 @PreDestroy 같은 종료 메서드가 전혀 실행되지 않는다.

 

 

 

 

 

*본 포스팅은 김영한님의 "스프링 핵심 원리 - 기본편" 에서 학습한 내용을 기반으로 작성되었습니다.