[Spring] 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술 섹션1 웹 애플리케이션 이해

본 내용은 인프런 김영한T 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술 강의를 정리한 내용입니다:)

[Spring] 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술 섹션1 웹 애플리케이션 이해

◼️ 웹 서버, 웹 애플리케이션 서버

웹은 HTTP 기반이며, HTTP 메시지에 모든 것을 전송한다.

 

🟢 웹 서버(Web Server)

• HTTP 기반으로 동작
• 정적 리소스 제공, 기타 부가기능
• 정적(파일) HTML, CSS, JS, 이미지, 영상
• 예) NGINX, APACHE

🟢 웹 애플리케이션 서버(WAS - Web Application Server)

• HTTP 기반으로 동작
• 웹 서버 기능 포함+ (정적 리소스 제공 가능)
• 프로그램 코드를 실행해서 애플리케이션 로직 수행
• 동적 HTML, HTTP API(JSON)
• 서블릿, JSP, 스프링 MVC
• 예) 톰캣(Tomcat) Jetty, Undertow

Web server와 WAS 의 차이는, 웹 서버는 정적 리소스(파일), WAS는 애플리케이션 로직이란 것이다.

WAS는 애플리케이션 코드를 실행하는데 더 특화되어 있다. 자바는 서블릿 컨테이너 기능을 제공하면 WAS라 한다.

웹서버는 정적리소스를 처리한다.

WAS는 중요한 애플리케이션 로직 처리를 전담한다.

 

🟢 웹 시스템 구성

 

WAS, DB 장애시 WEB 서버가 오류 화면 제공 가능하다.

◼️ 서블릿

웹이 HTML Form 데이터를 전송한다고 가정해보자. 이때, 서버에서는 웹 애플리케이션 서버를 구현해야한다. 이는 서버 TCP/IP 연결 대기, 소켓 연결부터~ 소켓종료까지 많은 과정을 포함한다.

이때, 의미있는 비즈니스 로직은 아래처럼 일부이다. 서블릿은 아래 이 부분만 집중해 구현하도록 개발자를 도와준다.

🟢 서블릿

• HTTP 요청 정보를 편리하게 사용할 수 있는 HttpServletRequest
• HTTP 응답 정보를 편리하게 제공할 수 있는 HttpServletResponse
• 개발자는 HTTP 스펙을 매우 편리하게 사용

서블릿 사용 예시

HTTP 요청과 응답 흐름

🟢 서블릿 HTTP 요청,응답 흐름

1. HTTP 요청시,WAS는 Request, Response 객체를 새로 만들어서 서블릿 객체 호출
2. 개발자는 Request 객체에서 HTTP 요청 정보를 편리하게 꺼내서 사용
3. 개발자는 Response 객체에 HTTP 응답 정보를 편리하게 입력
4. WAS는 Response 객체에 담겨있는 내용으로 HTTP 응답 정보를 생성

🟢 서블릿 컨테이너

• 톰캣처럼 서블릿을 지원하는 WAS
• 서블릿 컨테이너는 서블릿 객체를 생성, 초기화, 호출, 종료하는 생명주기 관리
• 서블릿 객체는 싱글톤으로 관리
• 최초 로딩 시점에 서블릿 객체를 미리 만들어두고 재활용
• 고객의 요청이 올 때 마다 계속 객체를 생성하는 것은 비효율, 모든 고객 요청은 동일한 서블릿 객체 인스턴스 접근
• 공유 변수 사용 주의
• 서블릿 컨테이너 종료시 함께 종료
• JSP도 서블릿으로 변환 되어서 사용
• 동시 요청을 위한 멀티 쓰레드 처리 지원

◼️ 동시 요청 - 멀티 쓰레드

• 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 것은 쓰레드
• 쓰레드는 한번에 하나의 코드 라인만 수행
• 동시 처리가 필요하면 쓰레드를 추가로 생성

다중 요청 - 쓰레드 하나 사용

요청마다 쓰레드 생성

🟢 다중 요청에서 쓰레드를 요청할 때마다 생성할때의 장단점

장점
• 동시 요청을 처리할 수 있다.
• 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 때 까지 처리가능
• 하나의 쓰레드가 지연 되어도, 나머지 쓰레드는 정상 동작한다.
단점
• 쓰레드는 생성 비용은 매우 비싸다.
• 고객의 요청이 올 때 마다 쓰레드를 생성하면, 응답 속도가 늦어진다.
• 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생한다.
• 쓰레드 생성에 제한이 없다.
• 고객 요청이 너무 많이 오면, CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있다.

쓰레드 풀

🟢 쓰레드 풀

요청 마다 쓰레드 생성의 단점 보완
특징

• 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리한다.

• 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다. 톰캣은 최대 200개 기본 설정 (변경 가능)

사용

• 쓰레드가 필요하면, 이미 생성되어 있는 쓰레드를 쓰레드 풀에서 꺼내서 사용한다.

• 사용을 종료하면 쓰레드 풀에 해당 쓰레드를 반납한다.

• 최대 쓰레드가 모두 사용중이어서 쓰레드 풀에 쓰레드가 없으면?

• 기다리는 요청은 거절하거나 특정 숫자만큼만 대기하도록 설정할 수 있다.

장점

• 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로, 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용(CPU)이 절약되고, 응답 시간이 빠르다.

• 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 있으므로 너무 많은 요청이 들어와도 기존 요청은 안전하게 처리할 수 있다.

 

🟢WAS의 멀티 쓰레드 지원

• 멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS가 처리한다.
• 개발자가 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 된다.
• 개발자는 마치 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 소스 코드를 개발
  멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용

◼️ HTML, HTTP API, CSR, SSR

🟢 HTTP API

• HTML이 아니라 데이터를 전달
• 주로 JSON 형식 사용
• 다양한 시스템에서 호출

🟢 서버사이드 렌더링, 클라이언트 사이드 렌더링

SSR - 서버 사이드 렌더링: 주로 정적 화면에 사용, HTML 최종 결과를 서버에서 만들어 웹브라우저에 전달

CSR - 클라이언트 사이드 렌더링: HTML 결과를 자바스크립트를 사용해 웹 브라우저에서 동적으로 생성해서 적용

◼️ 자바 백엔드 웹 기술 역사

🟢 서블릿(HTML 생성 어려움) ▷ JSP(너무많은역할담당) ▷ 서블릿, JSP 조합 MVC 패턴 ▷ MVC 프레임워크  ▷ 스프링 MVC 등장  ▷ 스프링 부트 등장 (서버 내장)

 

🟢 자바 뷰 템플릿 역사

1. JSP: 속도 느림 , 기능 부족
2. 프리마커,벨로시티: 속도문제 해결, 다양한 기능
3. 타임리프: 스프링 MVC와 강력한 기능 통합. 단, 성능은 프리마커와 벨로시티가 더 빠르다.