자바 BCI란 뭘까? - Java BCI (Byte Code Instrumentation) #1

오늘은 개인적으로 자바 활용의 익스퍼트 급이라고 생각하는 것 중에 하나인 BCI(Byte Code Instrumentation)에 대해서 포스팅해보고자 합니다. 저도 제가 공부하고 이해하는 선 내에서 진행해보도록 하겠습니다. 

제가 신입시절… 자바의 리플렉션을 활용하며 그래 이것만 있으면 뭐든 다 할수 있겠는데?라고 생각하고 지냈다가 제니퍼소프트의 APM(Application Performance Monitoring) 솔루션을 만나며 마냥 신기한데? 라고 생각 했었습니다. 제니퍼소프트는 나름 국내 IT업계에서 신의 직장으로 많이 알려진 회사지요? ㅎㅎㅎ 그러다 몇년 후 EJB와 스트럿츠의 시대를 지나 스프링 프레임워크의 시대를 맞으며 AOP(Aspect Oriented Programming : 관점지향프로그래밍) 기능을 알게 됩니다.

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‘와 이거 기능 좋은데?’

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제니퍼소프트의 제니퍼 솔루션은 자바 어플리케이션의 모니터링 솔루션입니다. 국내에서는 이쪽 분야의 선두주자이지요. 아래 화면처럼 실시간으로 서비스 성능 지표나 장애요소를 시각적으로 보여줘서 저같은 사람이 시스템을 운영하기 편하게 해줍니다.

이렇게 좋은 걸 보면서도 이건 어떻게 만들었을까?라는 호기심없이 지냈고…(일이 바쁘고 연애하기 바쁘고 놀기 바쁘고 아기 키우기 바쁘니까.)

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스프링의 AOP(관점지향프로그래밍)를 만나 트랜잭션 처리나 특정 함수의 선후처리에 기능들을 넣으면서도 그냥 ‘오~ 이거 좋네’ 하고 말았던 것입니다. 그러니 전 그저 그냥 먹고만 사는 타입인거죠.

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그러다 개인 개발 프로젝트라는걸 처음 해보며 지금 말한 녀석들의 원천 기술인 BCI라는 걸 알게 되었습니다. 그러니 저도 안지는 얼마 되지 않았죠. 그러니 포스팅을 하며 자세히 공부해볼까 합니다.

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이더리움이 솔리디티 언어로 작성되어 EVM(이더리움 가상 머신)에서 동작하듯 자바도 바이트코드화 된 class파일로 컴파일 되어 JVM(자바 가상 머신)에서 동작하죠. 근데 요 class파일로 컴파일 할때나 로드할 때 내가 의도한 바대로 바이트코드를 삽입할 수 있으니 이것을 Byte Code Instrumentation(Byte Code Insertion라고도…)라고 합니다. 그래서 구현할 수 있는 방법은 크게 세가지로 분류할 수 있는데 그것이.

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1. Java Proxy

2. CGLIB

3. AspectJ

가 되겠습니다.

1. Java Proxy같은 경우에 인터페이스를 반드시 구현해야하고 리플렉션을 사용하여 구현한 기술이기에 상대적으로 퍼포먼스가 떨어지는 특징을 갖습니다. 인터페이스를 극혐하는 저와 퍼포먼스가 떨어지는것도 싫어하는 저에게는 일단 탈락.

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2. CGLIB는 인터페이스가 아닌 클레스를 대상으로 동작 가능하고 바이트코드를 조작해서 프록시를 만들기에 Java Proxy에 비해 성능이 좋습니다. 일반적으로 스프링 프레임워크에서 AOP 기능을 사용하게 된다면 CGLIB를 사용하게 되지 않을까 싶습니다만…

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3. Aspectj는 영포자인 나에게 위빙(Weaving)이라는 와닿지 않는 표현을 써서 당황케 했습니다.

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머 암튼 aspect 지향 프로그래밍의 구현이랄 수 있는데 AJC(AspectJ용 컴파일러)로 컴파일 시에 바이트코드를 직접적으로 넣을 수 있는 CTW( Compile Time Weaving)방식을 사용할 수 있고 직접적으로 클레스 파일에 수정을 가하는 방식이기 때문에 가장 속도가 빠를수밖에 없다고 합니다. 물론 LTW(Load Time Weaving)방식을 선택해서 사용할 수 있지만 굳이 쓸 이유가 없어보입니다.

저같은 경우 제가 운영하는 일부 사이트에도 CTW 방식으로 해서 초기 구축 시에 적용을 해놓았습니다.

Java Proxy와 CGLIB는 프록시 방식이기에 함수처리만 가능한 반면 aspectJ는 함수와 예외 처리 등 다양한 처리가 가능한 완전체같은 존재라서 선택했습니다. 물론 통상적으로 쓰이는 공통 로그, 트랜잭션 처리와 같이 CGLIB 방식으로도 충분하다면 CGLIB도 충분히 훌륭하게 활용 가능한 방법이라고 생각합니다.

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따라서 진짜 BCI라는 표현을 쓰려면 여기선 AspectJ를 말하는 것이겠죠? 정식으로 지원하기 전의 1.4버전까지는 어둠의 자식으로 불렸다고 하고 1.5버전부터 정식지원했다고도 하네요. ( 이런 좋은 걸 왜… )

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다음편 부터는 세가지 방식에 대해 더 디테일하게 구현도 해보고 소스와 동작 레벨에서 파보고 aspectJ로 컴파일 시에 클레스 파일이 실제로 변형되어있는지 확인도 해보아야겠습니다.

 

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