[Spring MVC] 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술(1)

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스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술 - 인프런 | 강의

[김영한님 강의를 바탕으로 정리한 내용으로, 자세한 내용은 강의를 통해 학습]

 

개요. 

직접 만들어보면서 MVC 에 대한 이해를 쌓아보기.

단계적으로 발전시키는 과정을 통해 설계 구조를 이해

 

웹 애플리케이션 이해 - 서블릿 JSP, MVC 패턴 - MVC 프레임워크 - 스프링 MVC

 

웹 서버, 웹 애플리케이션

 

웹 - HTTP 기반으로 동작한다.

모든 것이 HTTP : http 메시지에 모든 것을 전송

 

웹 서버(Web Serever)

: Http 기반으로 동작, 정적 리소스 제공(정적 HTML, CSS, JS, 이미지 영상 등)

: 예) NGINX, 아파치

 

웹 애플리케이션 서버(WAS)

: Http 기반으로 동작

: 웹서버 기능 포함 

: 프로그램 코드를 실행해서 애플리케이션 로직 수행

   - 동적 Html, HTTP API

   - 서블릿, JSP, 스프링 MVC

: 예) 톰캣

 

차이는 무엇인가?

간단히는 웹서버는 정적 , WAS는 애플리케이션 로직

둘의 용어 경계는 모호함.

자바의 경우, 서블릿 컨테이너 기능을 제공하면 WAS

 : 서블릿 없이 자바코드 실행하는 서버 프레임 워크도 있긴 함.

 

웹 시스템 구성 - WAS, DB

WAS , DB 만으로 시스템 구성 가능

-> WAS 너무 많은 역할을 담당, 서버 과부하 우려가 있음.

-> 가장 비싼 애플리케이션 로직이 정적 리소스 때문에 수행이 어려울 수 있음.

-> WAS 장애 시에 오류 화면도 노출 불가하다

 

일반적으론 WEB, WAS, DB

정적 리소스는 웹 서버가 처리

웹 서버는 애플리케이션 로직 같은 동적인 처리가 필요하면 WAS에 요청 위임

WAS는 중요한 애플리케이션 로직 처리 전달 할 수 있음.

효율적인 리소스 관리가 가능함

 : 정적 리소스 많으면 WEB 서버 증설

 : 애플리케이션 리소스가 많으면 WAS 증설 

정적 리소스만 제공하는 웹 서버는 잘 죽지 않음.

WAS DB 등에 장애 시 WEB 서버에서 오류 화면 제공을 가능하다.

 

 

서블릿

 

HTML FORM 데이터 전송

 

POST 로 전송 - SAVE 저장

-> 웹 브라우저가 생성한 HTTP 메시지를 만든다. 

 

웹 애플리케이션 서버 직접 구현한다고 하면?

 

• 서버 TCP/IP 연결대기, 소켓 연결
• HTTP 요청 메시지 파싱
• POST 방식, /save URL 인지
• Content Type 확인
• HTTP 메시지 바디 내용 파싱
• 저장 프로세스 실행
• 비즈니스 로직 실행   - 데이터베이스에 저장 요청 

서블릿에서 의미있는 로직을 제외한 것들을 모두 구현.

 

 

서블릿 특징

urlPattern 이 URL 이 호출되면 실행

HTTPServletRequest   요청정보를 편리하게 사용할 수 있음.

HTTPServletResponse 응답정보를 편리하게 제공할 수 있음.

개발자는 Http 스펙을 편리하게 사용

 - HTTP 스펙에 대한 인지가 필요.

 

서블릿 컨테이너

WAS에서 서블릿 컨테이너 생성, 호출, 관리(생명주기)

서블릿 객체는 싱글톤으로 관리

 - 고객의 요청이 올 때마다 객체를 생성하는 것이 비효율(요청이나 Response의 경우는 매번 다르지만 서블릿 객체는 계속 생성할 필요가 없음)

 - 최초 로딩 시점에 서블릿 객체를 미리 만들어두고 재활용

 - 모든 고객 요청은 동일한 서블릿 객체 인스턴스에 접근

 - 공유 변수 사용 주의 - 싱글톤 패턴의 경우 조심해야 함.

 -  서블릿 컨테이너 종료시 함께 종료

JSP도 서블릿으로 변환

동시 요청을 위한 멀티 쓰레드 처리 지원(동시요청을 WAS에서 처리해주고 있음.)

 

 

동시 요청 - 멀티 쓰레드 

 

쓰레드

 

쓰레드가 서블릿을 호출함.

애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 것은 쓰레드

자바 메인 메서드 처음 실행 시, main 이라는 이름의 쓰레드가 실행됨.

쓰레드가 없으면 자바 애플리케이션 실행이 불가

쓰레드는 한번의 하나의 코드 라인만 수행

동시 처리가 필요하면 쓰레드를 추가로 생성이 필요함.

 

 

요청마다 쓰레드 생성 시 장, 단점

 

장점

: 동시 요청 처리 가능

: 리소스가 허용할 때까지 처리 가능

: 하나의 쓰레드 지연 시 에도 나머지 쓰레드는 정상 동작

 

단점

: 쓰레드는 생성 비용이 매우 비싸다

: 컨텍스트 스위칭 비용이 발생한다.

: 쓰레드 생성이 제한이 없음 - 고객 요청이 많이 올 경우, CPU 메모리 임계점을 넘을 수 있음.

 

 

쓰레드 풀

 

요청마다 쓰레드 생성의 단점을 보완

 

특징

 : 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리

 : 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다.  톰캣은 최대 200개를 기본(변경 가능함)

 

* application.yml ( 톰캣 쓰레드 설정)

server:
  tomcat:
    threads:
      max: 200
      min-spare: 10
    accept-count: 100

 

사용

: 쓰레드가 피룡하면 이미 생성되어 있는 쓰레드를 쓰레드 풀에서 꺼내서 사용

: 사용을 종료하면 풀에 해당 쓰레드를 반납

: 최대 쓰레드가 모두 사용 중인 경우, 기다리는 요청은 거절하거나 특정 숫자만큼만 대기하도록 설정

 

장점

: 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용이 절약되고 응답시간이 빠름

: 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 있으므로 너무많은 요청이 들어와도 기존 요청은 안전하게 처리 가능함.

 

실무 팁

: WAS 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드 수 이다.

: 이 값을 너무 낮게 설정하면 ? 동시 요청이 많으면 서버 리소스는 여유롭지만 클라이언트는 응답 지연이 금방된다

: 이 값을 너무 높게 설정하면 ? 동시 요청이 많으면,  CPU 메모리 리소스 임계점 초과로 서버가 다운될 수 있음.

 

장애 발생 시?

 : 클라우드면 일단 서버부터 늘린 다음, 이후 튜닝

 : 클라우드가 아니면 열심히 튜닝..

-> 적정 숫자는 어떻게 찾나요???

     애플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다름.

 

성능 테스트

 : 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트 시도

 : 툴을 이용함(아파치 ab, 제이미터, nGrinder)

 

WAS 의 멀티쓰레드 지원

 

핵심

멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS 처리

개발자가 멀티쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 됨.

개발자는 마치 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 소스코드를 개발

멀티 쓰레드 환경이므로, 싱글톤 객체는 주의해서 사용

 

 

HTML, HTTP API, CSR , SSR 

 

정적 리소스

 

HTML 페이지

동적으로 필요한 HTML 파일을 생성해서 전달

웹 브라우저 : HTML 해석

 

HTTP API

: HTML이 아니라 데이터를 전달

: 주로 json 형식 사용

: 다양한 시스템에서 호출

: 데이터만 주고받음, UI 화면이 필요하면 클라이언트가 별도처리

: 앱, 웹, 클라이언트, 서버 To 서버

 

UI 클라이언트 접점

: 앱클라이언트

: 웹 브라우저에서 자바스크립트를 통한 HTTP API 호출

: React, Vue.js 같은 웹 클라이언트

 

위의 3가지 방식에 대해서 어떻게 제공할 지에 대해서 고민

 

서버사이드 렌더링

SSR 서버에서 최종 HTML을 생성해서 클라이언트에 전달

주로 정적인 화면에 사용

화면이 정적이고, 복잡하지 않을 때 사용함.

백엔드 개발자는 서버 사이드 렌더링 기술 학습 필수.

관련 기술 : jsp, 타임리프

 

클라이언트 사이드 렌더링

CSR HTML 결과를 자바스크립트를 사용해 웹 브라우저에서 동적으로 생성해서 적용

주로 동적인 화면에 사용, 웹 환경을 마치 앱처러 필요한 부분부분 변경할 수 있음.

관련 기술 : React, Vue.js 

 

참고 : React , Vue 에서도 CSR+SSR 동시 지원하는 웹 프레임워크 존재

SSR 사용하더라도 자바스크립트를 사용해서 화면 일부를 동적으로 가능