[스프링 MVC - 백엔드 웹 개발 핵심 기술] 01. 웹 애플리케이션 이해

1. 웹 서버, 웹 애플리케이션 서버

웹 서버

- 정적 리소스 제공, 기타 부가기능

- 정적(파일) HTML, CSS, JS, 이미지, 영상

- ex) NGINX, APACHE

 

웹 애플리케이션 서버 (WAS - Web Application Server)

- 웹 서버 기능 포함

- 프로그램 코드를 실행해서 애플리케이션 로직 수행

- 동적 HTML, HTTP API(JSON), 서블릿, JSP, 스프링 MVC...

- ex) 톰캣(Tomcat) Jetty, Undertow

 

웹 시스템 구성

- 정적 리소스는 웹 서버가 처리

- 웹 서버는 애플리케이션 로직같은 동적인 처리가 필요하면 WAS에 요청을 위임

- WAS는 중요한 애플리케이션 로직 처리 전담

- 정적 리소스가 많이 사용되면 Web 서버 증설, 애플리케이션 리소스가 많이 사용되면 WAS 증설

- 정적 리소스만 제공하는 웹 서버는 잘 죽지 않음

- 애플리케이션 로직이 동작하는 WAS 서버는 잘 죽음

- WAS, DB 장애시 WEB 서버가 오류 화면 제공 가능

 

2. 서블릿

- 웹 요청과 응답을 다루는 웹 프로그래밍 기술

- 서블릿을 지원하는 WAS는 비지니스 로직을 제외한 모든 요소를 자동화해준다.

@WebServlet(name = "helloServlet", urlPatterns = "/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //애플리케이션 로직
    }
}

- urlPatterns(/hello)의 URL이 호출되면 서블릿 코드가 실행

- HTTP 요청 정보를 편리하게 사용할 수 있는 HttpServletRequest

- HTTP 응답 정보를 편리하게 제공할 수 있는 HttpServletResponse

- 개발자는 HTTP 스펙을 매우 편리하게 사용

- HTTP 요청시 WAS는 Request, Response 객체를 새로 만들어서 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

- 톰캣처럼 서블릿을 지원하는 WAS를 서블릿 컨테이너라고 함

- 서블릿 컨테이너는 서블릿 객체를 생성, 초기화, 호출, 종료하는 생명주기 관리

- 서블릿 객체는 싱글톤으로 관리

(최초 로딩 시점에 서블릿 객체를 미리 만들어두고 재활용, 서블릿 컨테이너 종료시 함께 종료)

- JSP도 서블릿으로 변환 되어서 사용

- 동시 요청을 위한 멀티 쓰레드 처리 지원

 

3. 멀티 쓰레드

쓰레드

- 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 것은 쓰레드

- 자바 메인 메서드를 처음 실행하면 main이라는 이름의 쓰레드가 실행

- 쓰레드가 없다면 자바 애플리케이션 실행이 불가능

쓰레드 풀

- 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리한다.

- 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다. 톰캣은 최대 200개 기본 설정

- 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 처리

- 개발자가 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 됨

- 개발자는 마치 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 소스 코드를 개발

- 멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용

 

4. HTML, HTTP API, CSR, SSR

정적 리소스

- 고정된 HTML 파일, CSS, JS, 이미지, 영상 등을 제공

- 주로 웹 브라우저

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

 

SSR (서버 사이드 렌더링)

- HTML 최종 결과를 서버에서 만들어서 웹 브라우저에 전달

- 주로 정적인 화면에 사용

- 관련기술: JSP, 타임리프

CSR (클라이언트 사이드 렌더링)

- HTML 결과를 자바스크립트를 사용해 웹 브라우저에서 동적으로 생성해서 적용

- 주로 동적인 화면에 사용, 웹 환경을 마치 앱 처럼 필요한 부분부분 변경할 수 있음 ex) 구글 지도, Gmail, 구글 캘린더

- 관련기술: React, Vue.js

5. 자바 웹 기술 역사

서블릿 (1997)

        - HTML 생성이 어려움

JSP (1999)

        - HTML 생성은 편리하지만, 비즈니스 로직까지 너무 많은 역할 담당

서블릿, JSP 조합 MVC 패턴 사용

        - 모델, 뷰 컨트롤러로 역할을 나누어 개발

MVC 프레임워크 춘추 전국 시대 (2000년 초 ~ 2010년 초)

        - MVC 패턴 자동화, 복잡한 웹 기술을 편리하게 사용할 수 있는 다양한 기능 지원

현재 사용 기술

        - 애노테이션 기반의 스프링 MVC 등장 (MVC 프레임워크의 춘추 전국 시대 마무리)

        - 스프링 부트의 등장 (스프링 부트는 빌드 결과(Jar)에 WAS 서버 포함 > 빌드 배포 단순화)

 

최신 기술 (Web Reactive - Spring WebFlux)

- 비동기 넌 블러킹 처리

- 최소 쓰레드로 최대 성능 (쓰레드 컨텍스트 스위칭 비용 효율화)

- 함수형 스타일로 개발 (동시처리 코드 효율화)

- 서블릿 기술 사용X

- 아직은 기술적 난이도가 높고 RDB 지원 부족 (실무에서 사용 비율 낮음)

 

6. 자바 뷰 템플릿 역사

JSP

        - 속도 느림, 기능 부족

프리마커(Freemarker), Velocity(벨로시티)

        - 속도 문제 해결, 다양한 기능

타임리프(Thymeleaf)

        - 내추럴 템플릿: HTML의 모양을 유지하면서 뷰 템플릿 적용 가능

        - 스프링 MVC와 강력한 기능 통합

        - 최선의 선택, 단 성능은 프리마커, 벨로시티가 더 빠름