스프링 MVC (1)
WEB / WAS
모든 것이 HTTP
HTTP 메시지에 모든 것을 전송
- HTML, TEXT
- IMAGE, 음성, 영상, 파일
- JSON, XML (API)
- 거의 모든 형태의 데이터 전송 가능
- 서버 간에 데이터를 주고 받을 때도 대부분 HTTP 사용
- 지금은 HTTP 시대!
웹 서버
-
HTTP 기반으로 동작
-
정적 리스소 제공, 기타 부가기능
-
정적 HTML, CSS, JS, 이미지, 영상
-
NGINX, APACHE
웹 애플리케이션 서버(WAS - Web Application Server)
- HTTP 기반으로 동작
- 웹 서버 기능 포함 + (정적 리소스 제공가능)
- 프로그램 코드를 실행해서 애플리케이션 로직 수행
- 동적 HTML, HTTP API(JSON)
- 서블릿, JSP, 스프링 MVC
- 톰캣(Tomcat) Jetty, Undertow
- JAVA의 경우 서블릿 컨테이너 기능을 제공하면 WAS
- WAS는 애플리케이션 코드를 실행하는데 더 특화되어 있다.
웹시스템 구성 - WEB, WAS, DB
- 효율적인 리소스 관리
- 정적 리소스가 많이 사용 되면 Web 서버 증설
- 애플리케이션 리소스가 많이 사용되면 WAS 증설
서블릿
웹 애플리케이션 서버를 직접 구현한다면?
웹 브라우저가 생성한 요청 HTTP 메시지
POST /save HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
username=kim&age=20
서버에서 HTTP 응답 메시지 생성
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html;charset=UTF-8
Content-Length: 3423
<html> <body>...</body> </html>
- 서버 TCP/IP 연결 대기, 소켓 연결
- HTTP 요청 메시지를 파싱해서 읽기
- POST 방식, /save URL 인지
- Content-Type 확인
- HTTP 메시지 바디 내용 파싱
- username, age 데이터를 사용할 수 있게 파싱
- 저장 프로세스 실행
- 비지니스 로직 실행 »»»» 의미있는 비지니스 로직
- 데이터베이스에 저장 요청
- HTTP 응답 메시지 생성 시작
- HTTP 시작 라인 생성
- Header 생성
- 메시지 바디에 HTML 생성해서 입력
- TCP/IP에 응답 전달, 소켓 종료
!! 의미있는 비즈니스 로직을 제외하고 서블릿이 처리해준다.
서블릿 - HTTP 요청, 응답 흐름
- HTTP 요청시
- WAS는 Request, Response 객체를 새로 만들어서 서블릿 객체 호출
- HTTP 요청 메시지를 기반으로 request 생성
- 개발자는 Request 객체에서 HTTP 요청 정보를 편리하게 꺼내서 사용
- 개발자는 Response 객체에서 HTTP 응답 정보를 편리하게 입력
- WAS는 Response객체에 담겨있는 내용으로 HTTP 응답정보를 생성
@WebServlet(name="helloServlet", urlPatterns="/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
// 애플리케이션 로직
}
}
- 서블릿 컨테이너
- 톰캣처럼 서블릿을 지원하는 WAS를 서블릿 컨테이너라고 한다.
- 서블릿 컨테이너는 서블릿 객체를 생성, 초기화, 호출, 종료하는 생명주기 관리
- 서블릿 객체는 싱글톤으로 관리
- 고객의 요청이 올때마다 계속 객체를 생성하는 것은 비효율
- 최초 로딩 시점에 서블릿 객체를 만들고 재활용
- 모든 고객 요청은 동일한 서블릿 객체 인스턴스에 접근
- 공유 변수 사용 주의
- 서블릿 컨테이너 종료 시 함께 종료
- ex) HTTPRequest, Response은 요청마다 새로 생성되는데, HelloServlet 같은 객체는 항상 재사용
- JSP도 서블릿으로 변환되어서 사용
- 동시 요청을 위한 멀티 쓰레드 처리 지원
동시요청 - 멀티 쓰레드
쓰레드
- 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행(한번에 하나의 코드)
- 자바 메인 메서드를 처음 실행하면 main이라는 이름의 쓰레드가 실행
- 쓰레드가 없다면 자바 애플리케이션 실행 불가능
- 동시 처리가 필요하면 쓰레드를 추가 생성
요청마다 쓰레드 생성
-
장점
- 동시요청을 처리할 수 있다.
- 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 때 까지 처리 가능
- 하나의 쓰레드가 지연되어도 나머지 쓰레드는 정상 동작
-
단점
-
쓰레드 생성비용은 매우 비싸다
- 고객의 요청마다 쓰레드를 생성하면 응답속도가 늦다
-
쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생한다.
(CPU가 동시에 수행하는게 아니라 전환하며 사용하는데, 전환하는 비용)
-
쓰레드 생성에 제한이 없다
- 고객 요청이 너무 많이오면, CPU, 메모리 임계점을 넘어 서버가 죽을 수 있다.
-
쓰레드 풀
- 쓰레드 풀 안에 미리 쓰레드를 만들어놔서 갖다 쓴다.
- 쓰레드를 다 쓰면 죽이는게 아니라 쓰레드 풀에 다시 반납한다.
- 쓰레드 풀에 쓰레드가 없으면, 쓰레드 대기 or 거절
- 요청마다 쓰레드 생성의 단점 보완
- 특징
- 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리한다.
- 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다. 톰캣은 최대 200개 기본설정(변경 가능)
- max-thread-pool
- 사용
- 쓰레드가 필요하면, 이미 생성되어 있는 쓰레드를 쓰레드 풀에서 꺼내서 사용
- 사용하면 반납
- 쓰레드가 모두 사용중이면 거절하거나 특정 숫자만큼만 대기
- 장점
- 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용이 절약되고 응답이 빠르다
- 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 있으므로 너무 많은 요청이 들어와도 기본 요청은 안전하게 처리할 수 있다.
- 특징
쓰레드 풀 - 실무 팁
-
WAS 의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드(max thread) 수 이다.
-
이 값을 너무 낮게 설정하면?
- 동시 요청이 많으면, 서버 리소스는 여유롭지만, 클라이언트는 금방 응답 지연 (최소한 CPU 50프로 이상은 써야한다.)
-
이 값을 너무 높게 설정하면?
- 동시 요청이 많으면, CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운
-
장애 발생 시?
- 클라우드면 일단 서버부터 늘리고 이후에 튜닝
- 클라우드가 아니면 열심히 튜닝
-
쓰레드 풀의 적정 숫자
- 애플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다른다.
- 성능 테스트
- 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트 시도
- 툴 : 아파치ab, 제이미터, nGrinder
WAS의 멀티 쓰레드 지원 ***
- 멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS가 처리해준다!!
- 개발자가 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 된다.
- 개발자는 마치 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편하게 소스 코드를 개발한다.
- 멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용해야한다.
HTTP API
- HTML이 아니라 데이터를 전달
- 주로 JSON 형식 사용
- 다양한 시스템에서 호출
SSR 서버사이드 렌더링
-
서버에서 최종 HTML을 생성해서 클라이언트에 전달
-
HTML을 서버에서 다 만든다. 응답에 html을 보내서 그대로 렌더링해서 보여준다.
-
관련기술 : JSP, 타임리프 -> 백엔드 개발자
CSR - 클라이언트 사이드 렌더링
-
HTML 결과를 자바스크릴트를 사용해 웹브라우저에서 동적으로 생성해서 적용
-
주로 동적인 화면에 사용, 웹 환경을 마치 앱처럼 필요한 부분부분 변경할 수 있음
-
예) 구글 지도, Gmail, 구글 캘린더
-
관련기술 : React, Vue.js -> 웹프론트 개발자
백엔드 SSR
- 타임리프, JSP
- 화면이 정적이고 복잡하지 않을때 사용
- 백엔드 개발자는 서버 사이드 렌더링 기술학습 필수
출처 : 인프런 - 스프링MVC(김영한 님)