[Spring] 웹서버

HTTP

• html, txt, 이미지, 음성, 파일.. 같은 리소스를 가져올 수 있게 하는 프로토콜
• 서버간에 데이터를 주고 받을 때도 대부분 HTTP 사용

 

 

웹서버

• HTTP 기반으로 동작 (컴퓨터(HTTP 요청) <-> 웹서버 (HTTP 응답))
• HTTP 를 통해 웹 브라우저에서 요청하는 HTTP 문서 등을 전송해주는 서비스 프로그램
• 정적 리소스 제공 (HTML,CSS,JS 등)
• ex. 아파치

 

WAS

• 웹 컨테이너, 서블릿 컨테이너를 포함함
• HTTP 프로토콜을 통해 애플리케이션 로직을 수행해주는 미들웨어
• 동적 서버 컨텐츠를 수행함 (동적 HTML, 서블릿, 스프링MVC 등)
• (정적리소스 + 웹 서버 기능) (주로 데이터베이스 서버와 같이 수행)
• ex. 톰캣

 

 

웹 시스템 구성 - WEB, WAS, DB

• WAS, DB만 구성 했을 때
  • WAS는 정적 리소스, 애플리케이션 로직 모두 제공 가능 (WAS가 너무 많은 역할 담당 (서버 과부하 우려))
  • 비싼 애플리케이션 로직이 정적 리소스 때문에 수행이 어려울 수 있음 (로직을 돌릴때 조금 복잡한 과정을 거치기 때문에 리소스를 찾다가 오래걸림)
  • WAS 장애시 오류화면도 노출 불가능
• 위 과정을 보완 (WEB 추가)
• 효율적인 리소스 관리
  • 정적 리소스(HTML 등)는 웹서버가 처리 (많을수록 Web 서버 증설)
  • 웹 서버는 동적인 처리가 필요하면 WAS에 요청을 위임 (중요한 애플리케이션 로직 처리)
• 정적 리소스만 제공하는 웹 서버는 잘 죽지 않음
  • WAS, DB 장애시 WEB 서버가 오류 화면 제공

 

 

 

서블릿

• = 웹 구현 기술
• HTTP 요청 정보를 편리하게 사용할 수 있는 HttpServletRequest
• HTTP 응답 정보를 편리하게 제공할 수 있는 HttpServletResponse
• 개발자는 HTTP 스펙을 매우 편리하게 사용할 수 있음
• HTTP요청 시
  • WAS는 Request, Response 객체를 새로 만들어 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 정보를 생성
• 서블릿 컨테이너
  • Servlet 관리, jsp 파일 실행
  • WAS 가 종료될때 서블릿/서블릿컨테이너를 같이 종료해줌
  • 싱글톤으로 관리
    • 객체를 계속 요청시마다 생성하면 비효율적임
    • 최초 로딩 시점에 서블릿 객체를 미리 만들고 재활용
    • 동일한 서블릿 객체 인스턴스에 접근 (공유 변수 사용 주의)

 

 

동시 요청을 위한 멀티 쓰레드 처리 지원

• 쓰레드 : 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행함
  • ex. 자바 메인 메서드 실행 -> main이란 이름의 쓰레드 실행 (쓰레드가 있어야 자바 실행이 가능)
  • 한번에 하나의 코드 라인만 실행 (멀티 쓰레드의 필요성)
• 멀티 쓰레드 : 동시요청시 쓰레드를 생성하도록 설계
  • 멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS가 처리 (개발자는 신경쓰지 않아도 됨)
    • 다만 멀티 쓰레드 환경에서 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용 
  • 쓰레드의 생성비용이 비쌈. 응답속도 느려짐.
  • 쓰레드 생성에 제한이 없어, 고객 요청이 많이 오면 CPU 임계점을 넘어서 서버가 마비될 수 있음
    • 해결방법 : 내부에 쓰레드 풀을 만듬
    • (쓰레드 요청하면 여기에 생성하고, 또 반납하고... 쓰레드 풀에서 갖다씀)
• 쓰레드 풀
  • 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리
    • 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리함
    • 최대 쓰레드가 모두 사용중 -> 기다리는 요청은 거절 or 특정 숫자만 대기하도록 함
  • 쓰레드가 미리 생성되어 있어 쓰레드 생성/종료 비용 절약.
    • 응답 시간 빠름.
    • 너무 많은 요청이 들어와도, 기존 요청은 안전하게 처리 가능
  • 사용 팁
    • WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드 수이다
    • 쓰레드풀 너무 낮게 설정할 시 : 동시요청이 많으면, 서버는 여유로우나, 클라이언트는 금방 응답 지연됨
    • 쓰레드풀 너무 높게 설정할 시 : 동시요청이 많으면, CPU 임계점 초과로 서버 다운
    • 쓰레드 풀의 적정 숫자
      • 상황에 따라 조금 다름
      • 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트 시도
      • 툴 : 아파치 ab, 제이미터, nGrinder

 

 

 

 

 

HTML

• 정적 리소스 : 고정된 HTML, CSS, JS, 이미지 등 제공
• HTML 페이지 : 동적으로 필요한 HTML 파일을 생성해서 전달 (웹브라우저는 HTML을 해석)
• HTTP API : HTML이 아니라 데이터 전달 (주로 JSON 형식 사용)
  • 다양한 시스템에서 호출
  • 데이터 주고받기 / UI 화면이 필요하면 클라이언트가 별도 처리
  • UI 클라이언트 접점 : 앱 클라이언트(안드로이드 등) 자바스크립트를 통한 HTTP API 호출, React 같은 웹 클라이언트

 

SSR

• 서버 사이드 렌더링
• 서버에서 최종 HTML을 생성해서(= 렌더링을 끝마침) 클라이언트에게 전달하는 방식
• 주로 정적인 화면에 사용
• ex. JSP, 타임리프 -> 백엔드 개발자

 

CSR

• 클라이언트 사이드 렌더링
• 서버가 요청을 받으면, 클라이언트에 HTML, js를 보내줌. 그걸 받아 렌더링을 시작.
• 주로 동적인 화면에 사용. 웹 환경을 앱처럼 필요한 부분부분 변경 가능
• ex. 구글 지도, 구글 캘린더 등
• ex. React, Vue.js -> 프론트엔드 개발자

 

 

알아야 할 UI 기술 (참고)

• 백엔드 : JSP, 타임리프. 서버 사이드 렌더링 기술 학습 필수
• 프론트엔드 : React, Vue.js (옵션으로 공부)

 

 

 

 

스프링 부트 - 서블릿 환경 구축하기

• @ServletComponentScan
  • 스프링 부트는 서블릿을 직접 등록할 수 있도록 이 기능을 지원함
  • ex)
  • @ServletComponentScan
    @SpringBootApplication
    public class ServletApplication {
    ....
    }
• HTTP 요청과 응답
  • 클라이언트의 요청(request) <-> 웹서버의 응답(response)
  • HTTP 양식을 통해 공통의 언어로 두개의 서버가 소통함
• 웹 애플리케이션 서버의 요청 응답 구조
  1. 웹브라우저의 URL 호출
  2. HTTP 요청 메세지를 기반으로 request, response 생성
  3. 서블릿 컨테이너는 [request, response] 을 실행/종료
  4. response 객체 정보로 HTTP 응답 생성
  5. 웹브라우저에 응답 메세지 뜸

// @WebServlet : 서블릿 애노테이션
// name = 서블릿 이름, urlPatterns = URL 매핑(접근시 사용할)
// HTTP 요청 후 매핑된 URL이 호출됨
@WebServlet(name = "helloServlet", urlPatterns = "/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {

    @Override
    // 매핑된 URL 호출될 시 -> 서블릿 컨테이너는 다음 메서드를 실행시킴
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("HelloServlet.service");
        System.out.println("request = " + request);
        System.out.println("response = " + response);
        
        String username = request.getParameter("username");
        System.out.println("username = " + username);

        response.setContentType("text/plain");
        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.getWriter().write("hello "+ username);
    }
}

 

 

 

HttpServlet

• 하나의 인스턴스만 생성되어 멀티스레딩으로 돌아가게 됨
• 따라서 HttpServlet으로 상속된 클래스의 인스턴스는 스레드에 안전하게 설계되어야 함.
• -> 환경설정은 ServletContext로만 할 수 있음

 

 

HttpServletResponse

• HTTP 응답, Header,  body 생성
• Content-Type, cookie, Redirect 정보를 읽어들이는 메서드를 가진 클래스
• 메서드
  • setHeader(a,b) : a 이름으로 이미 헤더가 존재하면, b로 대체. 없으면 a라는 헤더 추가.
  • setStatus(200) : http 응답코드는 200이다
  • getWriter() : '쓰기'를 응답한다
    • 서블릿으로 요청 응답 하기
    • PrintWriter w = response.getWriter();
    • w.write();
      • 응답 스트림에 텍스트 기록하기(HTML)
      • PrintWriter : 문자열을 출력하는 스트림인 Writer 클래스의 자손
• Content 편의 메서드 
  • setContentType("text/html") : html 문서로 전송할시, "text/plain" : 일반 텍스트로 전송시
  • setCharacterEncoding("utf-8") : 한글처리
• Cookie 편의 메서드 
  
  • Cookie : 서버가 클라이언트에 저장하는 정보 (ex. 자동로그인)
  • Cookie c1 = new Cookie("쿠키이름", "쿠키값")
  • setMaxAge(600) : 쿠키의 유효시간. 브라우저가 닫히더라도 600초동안 Cookie가 저장될 수 있다
  • addCookie(cookie) : 메서드의 인자값에 전송할 cookie 객체를 설정
• Redirect 편의 메서드
  • sendRedirect("/basic/hello-form.html") : 특정주소를 호출할 것을 요청함

 

서블릿으로 요청 응답 하기

• PrintWriter w = response.getWriter();
• w.write();
  • 응답 스트림에 텍스트 기록하기(HTML)
  • PrintWriter : 문자열을 출력하는 스트림인 Writer 클래스의 자손

@WebServlet(name = "responseHeaderServlet", urlPatterns = "/response-header")
public class ResponseHeaderServlet extends HttpServlet {

 	@Override
	protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse 
	response) throws ServletException, IOException {
    
 		//[status-line]
 		response.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK); //200
        
        //setHeader() : 헤더에 값을 설정/추가
        //[response-headers]
        response.setHeader("Content-Type", "text/plain;charset=utf-8");
        response.setHeader("Cache-Control", "no-cache, no-store, mustrevalidate");
        response.setHeader("Pragma", "no-cache");
        response.setHeader("my-header","hello");
        
        //[Header 편의 메서드]
        content(response);
        cookie(response);
        redirect(response);
        
        //[message body]
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.println("ok");
 }
}

 

 

 

 

HttpServletRequest

• 개발자가 HTTP 요청 메세지를 편리하게 사용할 수 있게,
• 개발자 대신에 HTTP 요청 메세지를 편리하게 조회할 수 있게 함
• HTTP 요청 메시지
  • START LINE : HTTP 메서드 / URL / 쿼리 스트링 / 스키마, 프로토콜
  • 헤더 : 헤더 조회
  • 바디 : form 파라미터 형식 조회 / message body 데이터 직접 조회
• 임시 저장소 기능
  • 해당 HTTP 요청이 시작~끝 까지 유지되는 임시 저장소 기능
  • 저장 : request.setAttribute(name, value)   //name에 저장된 value를 유지하려면 forward()를 써야함
  • 조회 : request.getAttribute(name)
• 세션 관리 기능
  • request.getSession(create: true)
• 값을 넘겨주기
  
  • RequestDispatcher
    • 현재 요청을 다른서블릿/jsp 에 보내주는 인터페이스
    • request 객체에서 생성한 뒤, forward() 수행하면 됨
    • forward() : 다른 페이지로 이동(다른 뷰 페이지의 파일을 출력해줌)
  • getRequestURL() : http:// (프로토콜) 이후의 도메인들을 쓸 때
  • getRequestURI() : :80, :8080 (포트) 이 있는 도메인을 쓸 때
    • 도메인 이후(프로젝트의 경로~파일이름까지) 하위 주소를 가져온다

@Override
public void process(HttpServletRequest request, HttpServletResponse 
response) throws ServletException, IOException {
 	
    String viewPath = "/WEB-INF/views/new-form.jsp";
    //요청을 viewPath(경로)로 보내라
    //request 객체에서 생성
    RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher(viewPath);
 	
    //forward() 수행
    //경로에 request와 response를 넘겨준다
    dispatcher.forward(request, response);
 }

 

 

 

 

출처