[인프런 김영한 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술] 웹 애플리케이션 이해

웹 서버, 웹 애플리케이션 서버

• HTTP 메시지에 모든 것을 전송한다.
  • HTML, TEXT, IMAGE, 파일, XML, JSON ... 등등

 

• 웹 서버 (Web Server) : 정적 데이터를 제공하는 서버
  • HTTP 기반으로 동작하는 서버로 정적 리소스와 기타 부가기능을 제공한다.

 

• 웹 애플리케이션 서버 (WAS - Web Application Server) : 프로그램 코드를 실행해서 애플리케이션 로직을 수행할 수 있는 서버
  • HTTP 기반으로 동작하며 웹 서버 기능(정적 리소스 제공)을 포함하고 있다.
  • 동적 HTML, HTTP API 등을 제공한다.
  • 서블릿, JSP, MVC 등이 WAS에서 동작한다.

 

• 웹 서버와 웹 애플리케이션 서버의 차이점
  • 웹 서버는 정적 리소스(파일)를 제공한다. (플러그인 등을 통해 코드를 실행하기도 한다.)
  • 웹 애플리케이션 서버는 애플리케이션 로직을 실행하는데 더 특화되어 있다.
  • 둘의 용어 경계가 모호하다.
    • 자바는 서블릿 컨테이너 기능을 제공하면 WAS (서블릿 없이 자바코드를 실행하는 프레임워크도 존재)

 

• 웹 시스템 구성 :
  • WAS, DB 만으로 시스템 구성
    • WAS는 정적 리소스, 애플리케이션 로직 모두 제공 가능하기에 구성이 가능하다.
    • 이 경우 WAS가 너무 많은 역할을 담당해 서버 과부하 우려가 있고 가장 비싼 애플리케이션 로직이 정적 리소스로 인해 수행이 어려울 수 있다.
    • WAS는 장애가 종종 발생하는데 장애 발생 시 오류 화면도 노출할 수가 없어진다.
  • WEB, WAS, DB로 시스템 구성
    • 정적 리소스는 웹 서버가 처리한다.
    • 애플리케이션 로직과 같은 동적인 처리가 필요한 경우 WAS가 처리한다.
      • WAS는 중요한 애플리케이션 로직 처리 전담
    • 효율적인 리소스 관리
      • 정적 리소스가 많이 사용되면 WEB 서버 증설
      • 동적 처리가 많으면 WAS 서버 증설
    • WEB 서버는 장애가 잘 나지 않기에 WAS, DB 장애 시 WEB 서버에서 오류 화면 제공 가능

좌측은 WAS와 DB로만 구성하는경우, 우측은 WEB, WAS, DB로 구성하는 경우이다.

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서블릿

• 서블릿 : 웹 페이지를 만들 때 사용되는 자바 기반의 웹 애플리케이션 프로그래밍 기술이다. 
  • 웹 애플리케이션 서버가 처리해야하는 업무 중 비지니스 로직을 제외한 TCP/IP, 소켓 연결, HTTP 메시지 파싱, Content-Type 확인 ..... 등
  • HttpServletRequest : HTTP 요청 정보를 편리하게 사용할 수 있도록 하는 기능이다.
  • HttpServletResponse : HTTP 응답 정보를 편리하게 제공할 수 있도록 하는 기능이다.

• HTTP 요청 시
  • WAS는 Request, Response 객체를 새로 만들어서 서블릿 객체 호출 -> 이후 Response 객체에 담겨있는 내용으로 HTTP 응답 정보 생성
    • Request 객체에서 HTTP 요청 정보를 편리하게 꺼내서 사용 가능
    • Response 객체에서 HTTP 응답 정보를 편리하게 입력 가능

 

• 서블릿 컨테이너 : 서블릿을 지원하는 WAS를 의미하며 서블릿을 생성, 호출, 관리해주는 역할을 한다.
  • 서블릿 객체는 싱글톤으로 관리한다.
    • 효율성을 위해 최초의 로딩 시점에 서블릿 객체를 미리 만들어두고 재활용한다.
    • 공유 변수 사용 시 주의해야 한다.
  • JSP도 서블릿으로 변환되어서 사용된다.
  • 동시 요청을 위한 멀티 쓰레드 처리를 지원한다.

• 기본적인 HTTP 스펙은 알고 있어야 한다.

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동시 요청 - 멀티 쓰레드

• 쓰레드 : 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 역할
  
  • 쓰레드 한 번에 하나의 코드 라인만 수행한다.
  • 다중 처리가 필요한 경우 쓰레드를 더 생성하면 된다.

 

• 요청마다 쓰레드 생성하는 경우
  • 장점
    • 동시 요청을 처리할 수 있다.
    • 리소스가 허용할 때까지 처리 가능
    • 하나의 쓰레드가 지연되도 나머지 쓰레드는 정상 동작한다.
  • 단점
    • 쓰레드 생성 비용이 매우 비싸다.
    • 쓰레드는 쓰레드 전환 간 발생하는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생한다.
    • 쓰레드 생성에 제한이 없기에 요청에 의해 계속 생성하다보면 서버가 죽을 수 있다.

 

• 쓰레드 풀 : 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리한다.
  • 쓰레드가 필요하면 쓰레드를 쓰레드 풀에서 꺼내서 사용하고 사용 후 쓰레드 풀에 반납한다.
  • 쓰레드가 모두 사용중인 경우 요청을 거절하거나 대기하도록 설정할 수 있다.
  • 쓰레드가 쓰레드 풀에 미리 생성되어 있기에 생성하고 종료하는 비용이 절약되고 응답 시간이 빠르다.

 

• WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드 수이다.
  • 값이 너무 낮으면 많은 동시 요청이 오면 서버 리소스는 여유롭지만 클라이언트는 응답 지연이 발생한다.
  • 값이 너무 높으면 동시 요청이 많은 경우 리소스 임계점 초과로 인한 서버 다운이 발생한다.
  • 성능 테스트를 통해 쓰레드 풀의 최대 쓰레드 수를 정해야한다.

 

• WAS의 멀티 쓰레드 지원
  • 멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS가 처리해주기에 개발자가 관련 코드를 신경쓰지 않아도 된다.
  • 개발자는 싱글 쓰레드 프로그래밍과 같이 소스 코드를 개발하면 된다.
  • 멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용해야 된다.

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HTML, HTTP API

• 정적 리소스 : 고정된 HTML 파일, CSS, JS, 이미지, 영상 등을 제공한다.

• HTML 페이지 : 동적으로 필요한 HTML 파일을 생성해서 전달한다.

 

• HTTP API : HTML이 아니라 데이터를 전달한다.
  • 주로 JSON 형식을 사용한다.
  • 앱, 웹, 클라이언트 to 서버, 서버 to 서버 등 다양한 시스템에서 호출된다.
  • 데이터만 주고 받기에 UI 화면이 필요한 경우 클라이언트가 별도로 처리해야한다.

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SSR, CSR

• SSR (서버 사이드 렌더링) : HTML 최종 결과를 서버에서 만들어서 웹 브라우저에게 전달
  • 주로 정적인 화면에 사용
  • JSP, Thymleaf 등이 관련 기술 => 백엔드 개발자

• CSR (클라이언트 사이드 렌더링) : HTML 결과를 자바 스크립트를 사용해 웹 브라우저에서 동적으로 생성해서 적용
  • 주로 동적인 화면에 사용
  • React, Vue.js 등이 관련 기술 => 웹 프론트엔드 개발자

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자바 웹 기술 역사

• 서블릿 -> JSP -> 서블릿 + JSP 조합 MVC 패턴 -> MVC 프레임워크

 

• 스프링 웹 플럭스 (WebFlux)
  
  • 비동기 넌 블로킹 처리
  • 최소 쓰레드로 최대 성능 (쓰레드 컨텍스트 스위칭 비용 효율화)
  • 함수형 스타일로 개발 - 동시처리 코드 효율화
  • 서블릿 기술 사용x
  • RDB 지원 부족, 기술적 난이도가 높기에 실무에서 잘 사용되지 않음

 

• 자바 뷰 템플릿
  • JSP (속도 느림, 기능 부족)
  • 프리마커, 벨로시티 (속도 문제 해결, 다양한 기능)
  • 타임 리프 (네츄럴 템플릿으로 HTML 모양을 유지하며 적용 가능, 스프링 MVC와 기능 통합)

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출처 : [인프런 김영한 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술]

https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-mvc-1/dashboard

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