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SpringMVC1.md

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Spring MVC1 (김영한님 강의)

웹 서버와 WAS(Web Application Server)

웹 서버

  • HTTP 기반으로 동작
  • 정적 리소스 제공(HTML, CSS, JS, 이미지,....)
  • ex) nginx, apache, ...

WAS

  • HTTP 기반 으로 동작
  • 웹서버 기능 포함(정적 리소스 제공)
  • 프로그램 코드를 실행해서 어플리케이션 로직 수행
    • 동적 HTML, HTTP API(JSON)
    • 서블릿, JSP, 스프링 MVC
  • ex) tomcat, jetty, ....

그래서 차이는?

WAS는 어플리케이션 코드를 실행 하는데 특화

웹 시스템 구성

WAS, DB

문제점

  • WAS가 너무 많은 역할 담당 -> 과부하
  • 가장 비싼 어플리케이션 로직이 정적 리소스 때문에 수행이 어려울 수 있음
  • WAS 장애(장애 잘 난다...)시 오류 화면도 노출 불가능

웹 서버, WAS, DB

  • 정적 리소스는 웹 서버가 처리
  • 웹 서버는 어플리케이션 로직 같은 동적 처리는 WAS에 위임
  • WAS는 어플리케이션 로직에만 집중
  • 효율적인 리소스 관리
    • 정적 리소스가 많이 사용 되면 -> 웹 서버 증설
    • 어플리케이션 리소스가 많이 사용 되면 -> WAS 증설
  • WAS, DB 장애서 웹 서버가 오류 화면 제공 가능
    • 웹 서버는 잘 안죽음 -> 정적 리소스 제공만 해주면 되므로
    • WAS는 잘 죽음 -> 어플리케이션 로직이 동작하므로

요약

  • 웹 서버는 정적 리소스 제공 -> 잘 안죽음
  • WAS는 웹 서버의 역할과 어플리케이션 로직 수행 가능 -> 잘 죽음
  • 웹 시스템은 일반적으로 웹 서버, WAS, DB로 구성
    • WAS는 어플리케이션 로직만 담당해서 부하 감소
    • 상황에 맞게 웹 서버와 WAS 증설 가능
    • WAS와 DB 장애 발생 시 오류 화면 제공 가능

서블릿(Servlet)

서블릿이란

  • 개발자가 HTTP 스펙을 매우 편리하게 사용 -> 개발자가 비즈니스 로직에만 집중 가능
  • urlPatterns의 URL이 호출되면 서블릿 코드 실행
  • 요청 : HttpServletRequest 사용
  • 응답 : HttpServletResponse 사용

HTTP 요청, 응답 흐름

  • HTTP 요청 시
    • WAS는 Request, Response 객체를 새로 생성 한 후, 서블릿 객체 호출
    • 개발자는 Request 객체에서 HTTP 요청 정보를 편리하게 꺼내서 사용
    • 개발자는 Response 객체에 HTTP 응답 정보를 편리하게 입력
    • WAS는 Response 객체에 담겨있는 내용으로 HTTP 응답 정보 생성

서블릿 컨테이너

  • 서블릿을 지원하는 WAS
  • 서블릿 생명주기 관리 -> 생성, 초기화, 호출, 종료
  • 서블릿 객체는 싱글톤으로 관리
    • 효율성 높이기 위함
      • 매 요청 마다 서블릿 객체 생성하는 것은 비효율적
      • 최초 로딩 시점에 서블릿 객체를 미리 만들어 놓고 재활용
      • 모든 요청은 동일한 서블릿 객체에 접근
    • 주의 : 공유 변수 사용 -> 임계 영역 문제
    • 서블릿 컨테이너 종료 시 함께 종료
  • JSP도 서블릿으로 변환 되서 사용
  • 동시 요청을 위한 멀티 쓰레드 처리 지원

요약

  • 서블릿을 통해 개발자는 비즈니스 로직에 집중 가능 -> 반복되는 HTTP 설정 작업에서 해방
  • 구조
    • HttpServletRequest 객체 : 개발자가 요청 정보를 편리하게 가져올 수 있음
    • HttpServletResponse 객체 : 개발자가 응당 정보를 편리하게 담을 수 있음
  • 서블릿 컨테이너는 서블릿을 관리
  • 서블릿은 싱글톤으로 관리, 동시 요청을 위한 멀티쓰레드 처리 지원

동시 요청 - 멀티 쓰레드 (중요)

쓰레드

  • 어플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행
  • 동시 처리가 필요하면 쓰레드 추가 생성
  • 요청이 발생할 때마다 커넥션이 생생되면서 쓰레드도 생성, 쓰레드가 servlet 객체 호출

다중 요청

쓰레드 하나 사용

  • 앞의 request가 처리 지연되는 경우, 뒤의 request의 처리가 매우 늦어짐

요청 마다 쓰레드 생성

  • 장점

    • 동시 요청 처리
    • 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 때 까지 처리가능
    • 하나의 쓰레드가 지연되어도, 나머지 쓰레드 정상 동작

  • 단점

    • 비싼 생성 비용-> 고객 요청이 올 때마다 쓰레드 생성하면 응답 속도 지연
    • 컨텍스트 스위칭 비용 발생
    • 생성에 제한이 없음 -> 요청이 너무 많이 오면 CPU나 메모리 임계점을 넘는 경우 서버 다운

쓰레드 풀

  • 요청 마다 쓰레드 생성하는 단점을 보완

  • 특징

    • 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리
    • 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치 관리. 톰캣은 최대 200개가 기본 설정(변경 가능)

  • 사용

    • 쓰레드가 필요하면(요청이 발생하면), 쓰레드 풀에 이미 생성 되어 있는 쓰레드를 꺼내서 사용
    • 사용 종료(응답) 후, 쓰레드 풀에 해당 쓰레드 반납
    • 최대 갯수의 쓰레드가 모두 사용 중이라, 쓰레드 풀에 쓰레드가 없는 경우
      • 요철을 거절하거나, 특정 개수 대기

  • 장점

    • 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로, 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용(컨텍스트 스위칭 비용, CPU) 절약, 빠른 응답 시간
    • 너무 많은 요청이 들어와도 기존 요청을 안전하게 절약 가능 -> 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 정해져 있으므로

  • 실무 팁

    • WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드(max thread)의 수
      • 너무 낮은 경우 : 동시 요청 증가시, 서버 리소스는 여유롭지만, 클라이언트는 응답 지연 발생
      • 너무 높은 경우 : 동시 요청 많으면, CPU와 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운
    • 장애 발생 시?
      • 클라우드 : 서버 늘리고 튜닝
      • 아니면 : 열심히 튜닝
    • 그렇다면 적절한 최대 쓰레드 숫자를 찾는 방법?
      • 변수 : 어플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 다름
      • 성능 테스트
        • 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트 시도
        • 툴 : 아파치 ab, 제이미터, nGrinder

핵심

  • 개발자가 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경 쓰지 않아도 됨
    • 멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS가 처리
    • 개발자는 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 코딩
  • 주의 : 멀티 쓰레드 환경이므로, 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용 -> 공유 변수 문제

HTML, HTTP API, CSR, SSR

HTTP를 통해 데이터를 주고 받는 3가지 방법

1. 정적 리소스

  • 고정된(이미 생성된) HTML 파일, CSS, JS, 이미지, 영상 등을 제공
  • 주로 웹 브라우저

2. HTML 페이지

  • 동적으로 필요한 HTML 파일을 생성해서 전달
  • 웹 브라우저 : HTML 해석
  • JSP, 타임리프 등을 사용

3. HTTP API

  • HTML이 아니라 데이터를 전달
    • 주로 JSON 형식 사용
  • 다양한 시스템(플랫폼)에서 호출 가능
    • 데이터만 주고 받음, UI가 필요하면, 클라이언트 측에서 별도 처리
    • UI 클라이언트 접점
      • 앱 클라이언트 -> 아이폰, 안드로이드, PC앱
      • 웹 브라우저에서 JS를 통해 HTTP API 호출
      • React, Vue.js 같은 웹 클라이언트
    • 서버 to 서버
      • ex) 주문 서버 -> 결제 서버
      • 기업간 데이터 통신

렌더링

1. SSR - Server Side Rendering

  • 서버에서 최종 HTML을 생성해서 클라이언트에 전달
  • 주로 정적인 화면에 활용
  • 관련 기술 : JSP, 타임리프 -> 백엔드 개발자

2. CSR - Client Side Rendering

  • HTML 결과를 JS를 사용해 웹 브라우저에서 동적으로 생성
  • 웹 환경을 마치 앱처럼 필요한 부분만 변경 가능
  • 관련 기술 : React, Vue.js -> 웹 프론트엔드 개발자
  • 과정
    • 서버에 HTML 요청 : 서버가 HTML 내용은 없고, JS 링크 응답
    • 서버에 자바스크립트 요청 : 서버가 JS 클라이언트 로직, HTML 렌더링 코드 응답
    • HTTP API(데이터 요청) : 서버가 데이터 응답
    • 웹 브라우저에서 JS로 HTML 결과 렌더링

참고

  • React, Vue.js를 CSR + SSR 동시에 지원하는 웹 프레임워크도 있음
  • SSR을 사용해도, JS를 통해 필요한 화면 동적으로 변경 가능