11장. 프록시 패턴

특정 객체로의 접근을 제어하는 대리인(특정 객체를 대변하는 객체)를 제공

구성요소

Subject

• RealSubject와 Proxy의 인터페이스를 제공
• 두 객체가 동일한 인터페이스를 구현해서 RealSubject가 들어갈 자리에 Proxy도 들어갈 수 있다.

RealSubject

• 실제로 작업을 처리하는 객체

Proxy

• RealSubject의 대변인 역할을 하며 해당 객체로의 접근을 제어
• RealSubject의 레퍼런스가 들어있으며, 인스턴스를 생성하거나 제거하는 역할도 수행함

 

책에 소개된 종류

1. 원격 프록시: 원격 객체로의 접근을 제공
2. 가상 프록시: 생성하기 힘든 자원으로의 접근을 제공 (e.g 생성 비용이 비싼 객체)
3. 보호 프록시: 접근 권한이 필요한 자원으로의 접근을 제어

그 외 다양한 프록시 패턴의 변형이 존재한다.

• 방화벽 프록시
  • 네트워크 자원으로의 접근을 제어하여 허락되지 않은 클라이언트로부터 보호
• 스마트 레퍼런스 프록시
  • 주제가 참조될 때마다 추가 행동을 제공
• 캐싱 프록시
  • 비용이 많이 드는 작업의 결과를 임시로 저장
  • 여러 클라이언트에서 결과를 공유하게 함으로써 계산 시간과 네트워크 지연을 줄여 주는 효과도 있음
  • e.g. 웹 서버 프록시, 컨텐츠 관리 및 퍼블리싱 시스템
• 동기화 프록시
  • 여러 스레드에서 주제에 접근할 때 안전하게 작업을 처리할 수 있도록 해
  • e.g. 분z산 환경에서 일련의 객체로의 동기화된 접근을 제어해주는 자바 스페이스
• 복잡도 숨김 프록시
  • 복잡한 클래스의 집합으로의 접근을 제어하고, 복잡도를 숨겨줌
• 지연-복사 프록시
  • 클라이언트에서 필요로 할 때 까지 객체가 복사되는 것을 지연

공통점: 클라이언트가 실제 객체의 메소드를 호출하면 그 호출을 중간에 가로챈다는 것

차이점: 여러 프록시 패턴들의 차이점은 접근을 제어하는 방법이 다르다는 것

 

원격 프록시

클라리언트 힙

• 클라이언트 객체: 로컬 객체(클라이언트 보조 객체)의 메소드 호출
• 클라이언트 보조 객체: 서버에 연락, 메소드 호출에 관한 정보(메소드 이름, 인자 등)를 전달 후 서버로부터의 리턴되는 정보를 기다림

서버 힙

• 서비스 보조 객체: Socket 연결로 클라이언트 보조객체로부터 요청을 받고, 호출 정보를 해석해서 서비스 객체에 메소드 호출. 리턴되는 값을 소켓의 출력 스트림으로 전송
• 서비스 객체: 서비스 보조 객체로부터의 메소드 호출을 받아서 로직 수행 및 결과 리턴

클라이언트 객체 → 클라이언트 보조 객체 → 서비스 보조 객체 → 서비스 객체 → 서비스 보조 객체 → 클라이언트 보조 객체 → 클라이언트 객체

(보조 객체들은 각각 in-bound, out-bound adapter 의 역할인 듯)

 

가상 프록시

생성하는 데 많은 비용이 드는 객체를 대신하는 객체

진짜 객체가 필요한 상황이 오기 전까지 객체의 생성을 미루거나, 객체 생성 전이나 도중에 대신하는 기능을 제공

실제 객체가 생성되었다면 RealSubject에 요청을 전달

 

예시: 앨범 커버 뷰어 만들기

화면에 이미지를 표시하는 ImageProxy를 생성

• paintIcon() 메서드가 호출되면 ImageProxy에서 이미지를 가져오고, ImageIcon 객체를 생성하는 스레드를 시작
• ImageIcon 객체가 생성되었으면 해당 객체에서 이미지를 불러옴
• 그렇지 않으면 ImageProxy에서 안내 문구를 반환

 

보호 프록시

접근 권한을 바탕으로 접근을 제어

이때 하나 이상의 인터페이스를 구현하고, 지정한 클래스에 메서드 호출을 전달하는 프록시 클래스를 생성하는 동적 프록시를 활용할 수 있다. 실제 클래스는 실행 중에 생성되므로 이를 동적 프록시라고 함

 

예시: 데이팅 앱 - 개인 정보는 본인만 수정, 본인 평가는 타인만 수정 가능

public class OwnerInvocationHandler implements InvocationHandler {

    Person person;

    public OwnerInvocationHandler(Person person) {
        this.person = person;
    }

    // 프록시 메서드가 호출될 때 마다 핸들러의 invoke 메서드를 호출한다.
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws IllegalAccessException {
        try {
            // 메서드의 호출 권한 제어
            if (method.getName().startsWith("get")) {
                return method.invoke(person, args);
            } else if (method.getName().equals("setHotOrNotRating")) {
                throw new IllegalAccessException();
            } else if (method.getName().startsWith("set")) {
                return method.invoke(person, args);
            }
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

public class NonOwnerInvocationHandler implements InvocationHandler {

    Person person;

    public NonOwnerInvocationHandler(Person person) {
        this.person = person;
    }

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws IllegalAccessException {
        try {
            if (method.getName().startsWith("get")) {
                return method.invoke(person, args);
            } else if (method.getName().equals("setHotOrNotRating")) {
                return method.invoke(person, args);
            } else if (method.getName().startsWith("set")) {
                throw new IllegalAccessException();
            }
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

 

 

다른 패턴과의 차이점

• 데코레이터: 다른 객체를 감싸서 새로운 행동을 추가
• 퍼사드: 여러 객체를 감싸서 인터페이스를 단순하게 만듦
• 어댑터: 다른 객체를 감싸서 다른 인터페이스로 제공
• 프록시: 다른 객체를 감싸서 접근을 제어한다

 

참고) 자바 RMI 내부 구현

1. 원격 인터페이스 만들기
2. 서비스 구현 클래스 만들기
3. RMI 레지스트리 실행
4. 원격 서비스 실행 & 서비스 인스턴스를 RMI 레지스트리에 등록 (스텁만 등록됨 → 서비스 보조 객체)

이후 클라이언트는 서비스가 돌아가고 있는 시스템의 호스트 이름 또는 IP 주소를 통해 룩업 과정을 실행해 스텁을 가져옴

e.g. MyRemote service = (MyRemote) Naming.lookup("rmi://127.0.0.1/RemoteHello")

 

 

추가 정리

책에 나온 동적 프록시는 JDK 동적 프록시 방법.

package java.lang.reflect;

public interface InvocationHandler {
     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable;
}

• Object proxy : 프록시 자신
• Method method : 호출한 메서드
• Object[] args : 메서드를 호출할 때 전달한 인수

public class TimeInvocationHandler implements InvocationHandler {

    private final Object target;

    public TimeInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        log.info("TimeProxy 실행");

        long startTime = System.currentTimeMillis();
        Object result = method.invoke(target, args);
        long endTime = System.currentTimeMillis();

        long resultTime = endTime - startTime;
        log.info("TimeProxy 종료 resultTime={}", resultTime);

        return result;
    }
}

@Test
void dynamicA() {
    AInterface target = new AImpl();

	// 동적 프록시에 적용할 핸들러 로직
    TimeInvocationHandler handler = new TimeInvocationHandler(target);

    AInterface proxy = (AInterface) Proxy.newProxyInstance(AInterface.class.getClassLoader(), new Class[]{AInterface.class}, handler);
    proxy.call();
}

 

 

또 다른 동적 프록시 방법: CGLIB

package org.springframework.cglib.proxy;

public interface MethodInterceptor extends Callback {
    Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable;
}

 

• obj : CGLIB가 적용된 객체
• method : 호출된 메서드
• args : 메서드를 호출하면서 전달된 인수
• proxy : 메서드 호출에 사용

public class TimeMethodInterceptor implements MethodInterceptor {

    private final Object target;

    public TimeMethodInterceptor(Object target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        log.info("TimeProxy 실행");

        long startTime = System.currentTimeMillis();
        Object result = proxy.invoke(target, args);
        long endTime = System.currentTimeMillis();

        long resultTime = endTime - startTime;
        log.info("TimeProxy 종료 resultTime={}", resultTime);

        return result;
    }
}

• CGLIB는 성능상 MethodProxy proxy 를 사용하는 것을 권장

@Test
void cglib() {
    ConcreteService target = new ConcreteService();

    Enhancer enhancer = new Enhancer();
    enhancer.setSuperclass(ConcreteService.class); // 구체 클래스를 상속 받아서 프록시를 생성
    enhancer.setCallback(new TimeMethodInterceptor(target)); // 콜백으로 메서드 인터셉터를 등록

    ConcreteService proxy = (ConcreteService) enhancer.create();

    proxy.call();
}

 

 

클래스 기반 프록시는 상속을 사용하기 때문에 몇가지 제약이 있다.

• 부모 클래스의 생성자를 체크해야 한다.
  • CGLIB는 자식 클래스를 동적으로 생성하기 때문에 기본 생성자가 필요하다.
• 클래스에 final 키워드가 붙으면 상속이 불가능하다.
  • CGLIB에서는 예외가 발생한다.
• 메서드에 final 키워드가 붙으면 해당 메서드를 오버라이딩 할 수 없다.
  • CGLIB에서는 프록시 로직이 동작하지 않는다.
    • RealSubject와 Proxy의 인터페이스를 제공
    • 두 객체가 동일한 인터페이스를 구현해서 RealSubject가 들어갈 자리에 Proxy도 들어갈 수 있다.