Spring Boot 완전 학습 인덱스

1. 개요 & 배경

Spring Boot란?

• Spring Framework와의 관계
• “Convention over Configuration” 철학
• Spring Boot가 해결한 문제들 (XML 설정, 의존성 충돌, 내장 서버)
• Spring Boot vs Spring Framework 직접 사용 비교
• Spring Boot 3.x 주요 변화 (Java 17 베이스라인, Jakarta EE 10)

핵심 특징

• Auto Configuration — 자동 구성 메커니즘
• Starter 의존성 — 의존성 묶음 관리
• 내장 서버 (Tomcat, Jetty, Undertow)
• Production-ready 기능 (Actuator)
• Spring Initializr

2. 시작하기

프로젝트 생성

• Spring Initializr (start.spring.io)
• IntelliJ IDEA / VS Code 플러그인
• Spring Boot CLI
• Maven Wrapper (mvnw) / Gradle Wrapper (gradlew)

프로젝트 구조

• 표준 디렉터리 레이아웃
• @SpringBootApplication 위치와 컴포넌트 스캔 범위
• resources/ 디렉터리 구조 (static, templates, application.yml)
• src/test/ 구조

첫 애플리케이션 실행

• SpringApplication.run()의 동작 원리
• 내장 Tomcat 기동 흐름
• 배너 커스터마이징 (banner.txt)
• 종료 코드 (ExitCodeGenerator)

3. 자동 구성 (Auto Configuration)

동작 원리

• @EnableAutoConfiguration / @SpringBootApplication
• META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports
• @Conditional 어노테이션 계열
  • @ConditionalOnClass / @ConditionalOnMissingClass
  • @ConditionalOnBean / @ConditionalOnMissingBean
  • @ConditionalOnProperty
  • @ConditionalOnWebApplication
  • @ConditionalOnResource
  • @ConditionalOnExpression

자동 구성 디버깅

• --debug 플래그 / logging.level. 설정
• Conditions Evaluation Report 읽기
• /actuator/conditions 엔드포인트
• 자동 구성 제외 (exclude 속성)

커스텀 Auto Configuration 작성

• @AutoConfiguration 어노테이션
• AutoConfiguration.imports 등록
• @AutoConfigureBefore / @AutoConfigureAfter / @AutoConfigureOrder
• 스타터 라이브러리 제작 패턴

4. 설정 관리 (Configuration)

application.properties / application.yml

• 두 형식 비교 및 혼용
• YAML 다중 문서 (--- 구분자)
• 계층 구조 바인딩

설정 우선순위 (Property Sources)

• 17가지 설정 소스와 우선순위 순서
• 커맨드라인 인수 (--key=value)
• 환경 변수 바인딩 (대소문자·점·언더스코어 변환 규칙)
• JVM 시스템 프로퍼티 (-Dkey=value)
• @PropertySource 커스텀 소스 등록

프로파일 (Profiles)

• spring.profiles.active 설정
• application-{profile}.yml 파일 분리
• @Profile 어노테이션
• 프로파일 그룹 (spring.profiles.group)
• 프로파일 중첩 활성화

@ConfigurationProperties

• 타입 안전 설정 바인딩
• @EnableConfigurationProperties
• Record 기반 @ConfigurationProperties (Spring Boot 2.6+)
• 검증 (@Validated, JSR-303)
• 메타데이터 생성 (spring-boot-configuration-processor)
• Relaxed Binding 규칙

@Value

• SpEL 표현식 사용
• 기본값 지정
• @Value vs @ConfigurationProperties 선택 기준

설정 암호화

• Jasypt 통합
• Spring Cloud Config 암호화
• Kubernetes Secret 연동 패턴

5. 의존성 주입 & Bean 관리

Spring IoC 컨테이너 복습

• ApplicationContext 계층 (WebApplicationContext 포함)
• Bean 생명주기 (인스턴스화 → 의존성 주입 → 초기화 → 소멸)
• BeanPostProcessor / BeanFactoryPostProcessor

Bean 등록 방식

• @Component, @Service, @Repository, @Controller
• @Bean 메서드 (in @Configuration)
• @Import / @ImportResource
• @ComponentScan 범위 설정

의존성 주입 방식

• 생성자 주입 (권장) — @RequiredArgsConstructor
• 세터 주입
• 필드 주입 (@Autowired) — 단점과 테스트 어려움
• @Qualifier / @Primary
• @Lazy 지연 초기화

Bean 스코프

• singleton (기본)
• prototype
• request / session / application (웹 스코프)
• @Scope("prototype") + proxyMode

초기화 & 소멸 콜백

• @PostConstruct / @PreDestroy
• InitializingBean / DisposableBean
• @Bean(initMethod, destroyMethod)
• SmartLifecycle — 순서 있는 시작/종료

6. 웹 MVC

DispatcherServlet 처리 흐름

• HandlerMapping → HandlerAdapter → ViewResolver
• HandlerInterceptor — preHandle / postHandle / afterCompletion
• Filter vs HandlerInterceptor 차이

컨트롤러

• @RestController / @Controller
• @RequestMapping / @GetMapping / @PostMapping 등
• @PathVariable / @RequestParam / @RequestHeader / @CookieValue
• @RequestBody / @ResponseBody
• @ModelAttribute
• @ResponseStatus

요청 데이터 바인딩 & 검증

• @Valid / @Validated
• BindingResult
• @ExceptionHandler — 컨트롤러 레벨
• @ControllerAdvice / @RestControllerAdvice — 전역 예외 처리
• ProblemDetail (RFC 7807, Spring 6+)

응답 처리

• ResponseEntity<T>
• HttpMessageConverter — 직렬화/역직렬화
• Jackson 통합 (ObjectMapper 커스터마이징)
• Content Negotiation

파일 업로드 & 다운로드

• MultipartFile 처리
• spring.servlet.multipart.* 설정
• 스트리밍 다운로드 (StreamingResponseBody)
• 대용량 파일 처리 주의사항

정적 리소스 & 뷰 템플릿

• 정적 리소스 경로 (/static, /public, /resources)
• Thymeleaf 통합
• 리소스 버전 관리 (Cache Busting)

Async 요청 처리

• DeferredResult<T>
• Callable<T>
• @Async + 웹 레이어 조합 주의

7. WebFlux (리액티브 웹)

WebFlux vs Spring MVC

• 이벤트 루프 모델 vs 스레드-퍼-요청 모델
• 언제 WebFlux를 선택하는가
• 블로킹 코드 금지 원칙

핵심 타입

• Mono<T> — 0 또는 1개 결과
• Flux<T> — 0개 이상의 스트림
• Publisher, Subscriber, Subscription
• StepVerifier — 테스트

어노테이션 기반 컨트롤러

• @RestController 동일 사용 (WebFlux 컨텍스트)
• 리액티브 타입 반환
• ServerWebExchange

함수형 라우터 (Router Functions)

• RouterFunction<ServerResponse>
• HandlerFunction<ServerResponse>
• RouterFunctions.route()
• RequestPredicates

WebClient

• WebClient.Builder 구성
• 요청 / 응답 처리
• 에러 처리 (onStatus, onErrorResume)
• 필터 (ExchangeFilterFunction) — 로깅, 인증 헤더 주입
• 커넥션 풀 & 타임아웃 설정
• WebClient vs RestTemplate vs RestClient 비교

RestClient (Spring 6.1+)

• 동기 HTTP 클라이언트 신규 API
• RestClient.Builder 구성
• RestTemplate 마이그레이션

8. 데이터 액세스

Spring Data 공통 개념

• Repository 계층 (CrudRepository, JpaRepository, PagingAndSortingRepository)
• 쿼리 메서드 네이밍 규칙
• @Query — JPQL / Native Query
• Auditing (@CreatedDate, @LastModifiedDate, @EnableJpaAuditing)
• Page<T> / Slice<T> 페이징

Spring Data JPA

• @Entity, @Table, @Column, @Id, @GeneratedValue
• 연관관계 매핑 (@OneToMany, @ManyToOne, @ManyToMany)
• Fetch 전략 (EAGER / LAZY) — N+1 문제와 해결
• JPQL / Criteria API / QueryDSL
• 영속성 컨텍스트와 트랜잭션 경계
• @EntityGraph — 패치 조인 제어
• Projections (Interface / DTO / Open Projection)
• @Lock — 비관적/낙관적 잠금

데이터소스 설정

• HikariCP 커넥션 풀 (spring.datasource.hikari.*)
• 다중 데이터소스 설정
• Read/Write 분리 (AbstractRoutingDataSource)

트랜잭션 관리

• @Transactional — 전파(Propagation), 격리(Isolation), readOnly
• 선언적 트랜잭션 vs 프로그래밍 방식 (TransactionTemplate)
• 트랜잭션 이벤트 (@TransactionalEventListener)
• 자기 호출(Self-invocation) 문제

DB 마이그레이션

• Flyway 통합 (spring.flyway.*)
• Liquibase 통합
• 마이그레이션 전략 (버전 관리, 롤백)

Spring Data Redis

• RedisTemplate / StringRedisTemplate
• @Cacheable 통합
• Pub/Sub (RedisMessageListenerContainer)
• Reactive Redis (ReactiveRedisTemplate)

Spring Data MongoDB

• MongoTemplate / ReactiveMongoTemplate
• @Document, @Field
• Aggregation Pipeline

9. 캐싱

Spring Cache 추상화

• @EnableCaching
• @Cacheable / @CachePut / @CacheEvict / @Caching
• CacheManager 구현체 선택 (ConcurrentMap, Caffeine, Redis, EhCache)
• 캐시 키 생성 (KeyGenerator, SpEL)
• 조건부 캐싱 (condition, unless)

Caffeine 캐시

• 로컬 인메모리 캐시 (LRU / LFU / W-TinyLFU)
• TTL / 최대 크기 설정
• 캐시 통계

Redis 캐시

• RedisCacheManager 설정
• TTL 정책
• 직렬화 설정 (JSON vs 기본 Java 직렬화)
• 캐시 키 네임스페이스

10. 보안 (Spring Security)

Spring Security 아키텍처

• SecurityFilterChain (서블릿 필터 체인)
• DelegatingFilterProxy — Spring 컨테이너 연결
• AuthenticationManager / AuthenticationProvider
• UserDetailsService / UserDetails
• SecurityContext / SecurityContextHolder

인증 (Authentication)

• Form 로그인
• HTTP Basic / Digest
• JWT 인증 필터 구현
• OAuth2 로그인 (spring-security-oauth2-client)
• LDAP 인증

인가 (Authorization)

• URL 기반 접근 제어 (requestMatchers)
• 메서드 보안 (@PreAuthorize, @PostAuthorize, @Secured, @RolesAllowed)
• @EnableMethodSecurity
• SpEL 표현식 (hasRole, hasAuthority, authentication, principal)
• 계층 권한 (RoleHierarchy)

JWT

• Access Token / Refresh Token 전략
• JwtDecoder (자체 발급 vs JWKS URI)
• 커스텀 Claim 처리
• 토큰 갱신 흐름

OAuth2 Resource Server

• spring-security-oauth2-resource-server
• JWT / Opaque Token 검증
• JwtAuthenticationConverter — 클레임 → 권한 변환

CSRF / CORS / 세션

• CSRF 보호 활성화/비활성화 시나리오
• CORS 설정 (CorsConfigurationSource)
• 세션 관리 (SessionCreationPolicy.STATELESS)

비밀번호 인코딩

• PasswordEncoder 구현체 (BCryptPasswordEncoder)
• DelegatingPasswordEncoder — 알고리즘 마이그레이션

11. 이벤트 & 비동기

Spring Application Events

• ApplicationEvent / @EventListener
• 빌트인 이벤트 (ApplicationStartedEvent, ApplicationReadyEvent 등)
• ApplicationEventPublisher
• 비동기 이벤트 (@Async + @EventListener)
• @TransactionalEventListener

@Async

• @EnableAsync 설정
• ThreadPoolTaskExecutor 구성
• Future<T> / CompletableFuture<T> 반환
• 예외 처리 (AsyncUncaughtExceptionHandler)
• 자기 호출(Self-invocation) 문제

스케줄링

• @EnableScheduling
• @Scheduled — fixedRate / fixedDelay / cron
• TaskScheduler / ScheduledTaskRegistrar
• 동적 스케줄 등록/해제

12. 메시징

Spring AMQP (RabbitMQ)

• RabbitTemplate — 메시지 발행
• @RabbitListener — 메시지 소비
• Exchange / Queue / Binding 선언
• 메시지 직렬화 (Jackson2JsonMessageConverter)
• 재처리(Retry) / DLQ(Dead Letter Queue) 패턴

Spring Kafka

• KafkaTemplate — 메시지 발행
• @KafkaListener — 메시지 소비
• Consumer Group / Partition / Offset
• 트랜잭션 메시징
• 에러 처리 (SeekToCurrentErrorHandler, DeadLetterPublishingRecoverer)

Spring JMS

• JmsTemplate
• @JmsListener
• ActiveMQ / ActiveMQ Artemis 연동

13. 테스트

Spring Boot Test 개요

• @SpringBootTest — 전체 애플리케이션 컨텍스트 로드
• webEnvironment 옵션 (MOCK, RANDOM_PORT, DEFINED_PORT, NONE)
• 컨텍스트 캐싱 원리와 성능 영향

슬라이스 테스트 (Slice Tests)

• @WebMvcTest — 컨트롤러 레이어 단독
• @DataJpaTest — JPA 레이어 단독 (H2 인메모리)
• @JsonTest — JSON 직렬화/역직렬화
• @RestClientTest — 클라이언트 테스트
• @WebFluxTest — WebFlux 컨트롤러 단독
• @DataRedisTest / @DataMongoTest

Mocking

• @MockBean / @SpyBean — Spring 컨텍스트 내 교체
• Mockito @Mock / @InjectMocks — 순수 단위 테스트
• MockMvc — 서블릿 없이 MVC 테스트
• WebTestClient — WebFlux / RestTemplate 대체

테스트 설정

• @TestConfiguration
• @ActiveProfiles("test")
• @TestPropertySource
• @DynamicPropertySource — Testcontainers 연동
• ApplicationContextInitializer

Testcontainers

• @Testcontainers + @Container
• Spring Boot 3.1+ 서비스 연결 (@ServiceConnection)
• MySQL, PostgreSQL, Redis, Kafka 컨테이너
• 재사용 모드 (reuse = true)

테스트 모범 사례

• Given-When-Then 구조
• 테스트 격리와 @Transactional 롤백
• 컨텍스트 재사용으로 속도 최적화
• BDDMockito 스타일

14. Actuator & 관찰성

Actuator 엔드포인트

• /actuator/health — 헬스 체크 (상세 정보, 커스텀 HealthIndicator)
• /actuator/info — 애플리케이션 정보 (build-info.properties, git 정보)
• /actuator/metrics — Micrometer 메트릭
• /actuator/env — 현재 환경 변수
• /actuator/beans — 등록된 Bean 목록
• /actuator/mappings — URL 매핑 정보
• /actuator/loggers — 런타임 로그 레벨 변경
• /actuator/threaddump / /actuator/heapdump
• /actuator/httpexchanges — 최근 HTTP 요청 이력

보안 & 노출 설정

• management.endpoints.web.exposure.include
• management.server.port — 관리 포트 분리
• Spring Security로 Actuator 보호

커스텀 엔드포인트

• @Endpoint / @WebEndpoint / @JmxEndpoint
• @ReadOperation / @WriteOperation / @DeleteOperation

Micrometer

• 메트릭 타입 (Counter, Gauge, Timer, DistributionSummary)
• 태그(Tag) 전략
• MeterRegistry 사용
• 커스텀 메트릭 등록
• Prometheus / Grafana 연동 (micrometer-registry-prometheus)

분산 추적 (Micrometer Tracing)

• Spring Boot 3.x Observability API
• Brave / OpenTelemetry 브릿지
• Zipkin / Jaeger 연동
• Trace / Span 전파
• @Observed 어노테이션

로깅

• Logback 자동 구성 (logback-spring.xml)
• Log4j2 전환
• 로그 레벨 설정 (logging.level.*)
• JSON 로그 포맷 (Logstash Encoder)
• MDC를 통한 요청 컨텍스트 추가
• 로그 파일 롤링 (logging.logback.rollingpolicy.*)

15. 운영 & 배포

빌드 & 패키징

• Executable JAR (Fat JAR) 구조 이해
• spring-boot-maven-plugin / spring-boot-gradle-plugin
• 레이어드 JAR (Layered JAR) — Docker 이미지 최적화
• 전통적 WAR 배포 (SpringBootServletInitializer)
• Native Image (GraalVM) — AOT 컴파일

Docker & 컨테이너

• Dockerfile 작성 (멀티 스테이지 빌드)
• Cloud Native Buildpacks (./mvnw spring-boot:build-image)
• Jib (Google) — Gradle/Maven 플러그인
• 환경 변수로 설정 주입

Kubernetes 배포

• Deployment / Service / ConfigMap / Secret 설정
• Liveness / Readiness / Startup Probe (/actuator/health/liveness)
• 그레이스풀 셧다운 (server.shutdown=graceful)
• Spring Boot + Kubernetes 서비스 디스커버리

성능 튜닝

• JVM 옵션 (-Xms, -Xmx, -XX:+UseG1GC 등)
• 가상 스레드 (Virtual Threads, Java 21+, Spring Boot 3.2+)
• 시작 시간 최적화 (Lazy Bean 초기화, AOT)
• spring.main.lazy-initialization=true

그레이스풀 셧다운

• server.shutdown=graceful 설정
• spring.lifecycle.timeout-per-shutdown-phase
• 진행 중 요청 완료 대기 동작 원리

16. Spring Boot + Spring Cloud

Spring Cloud Config

• 중앙화된 설정 서버
• Git 백엔드 설정
• 클라이언트 bootstrap.yml vs spring.config.import
• 설정 갱신 (@RefreshScope, /actuator/refresh)

Spring Cloud Discovery

• Eureka Server / Client 설정
• 서비스 등록 & 발견
• 헬스 체크 통합

OpenFeign

• @FeignClient 선언적 HTTP 클라이언트
• @FeignClient(fallback) — Circuit Breaker 연동
• 인터셉터 / 에러 디코더 커스터마이징
• 로깅 레벨 설정

Spring Cloud Circuit Breaker

• Resilience4j 통합
• @CircuitBreaker, @Retry, @Bulkhead, @RateLimiter
• CircuitBreakerFactory

17. 버전별 주요 변경사항

Spring Boot 2.x → 3.x 마이그레이션

• Java 17 최소 요구사항
• javax.* → jakarta.* 패키지 변경
• Spring Security 6.x API 변경
• Actuator 변경사항
• Hibernate 6.x 변경사항

Spring Boot 3.x 주요 기능

• 3.0 — Jakarta EE 10, GraalVM Native Image GA
• 3.1 — Testcontainers 서비스 연결, Docker Compose 통합
• 3.2 — Virtual Threads GA, RestClient, @Observed 개선, Micrometer Tracing
• 3.3 — CDS(Class Data Sharing) 지원, 로그 구조화 개선
• Deprecated API 및 제거 목록