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김영한 스프링/김영한 스프링 MVC

웹 어플리케이션

by hoshi03 2023. 11. 15.

서블릿

 

@WebServlet(name = "helloServlet", urlPatterns = "/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
      //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

 

 

 

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, 하나만 존재한다
• 고객의 요청이 올 때 마다 계속 객체를 생성하는 것은 비효율
• 최초 로딩 시점에 서블릿 객체를 미리 만들어두고 재활용
• 모든 고객 요청은 동일한 서블릿 객체 인스턴스에 접근
• 공유 변수 사용 주의
• 서블릿 컨테이너 종료시 함께 종료
• JSP도 서블릿으로 변환 되어서 사용
• 동시 요청을 위한 멀티 쓰레드 처리 지원 <- 밑에서 자세히

 

동시 요청 - 멀티 쓰레드

 

 

 

자바에서 어플리케이션을 순차적으로 실행하는건 쓰레드

자바 메인 메서드를 처음 실행하면 main이라는 이름의 쓰레드가 실행
• 쓰레드가 없다면 자바 애플리케이션 실행이 불가능
• 쓰레드는 한번에 하나의 코드 라인만 수행
• 동시 처리가 필요하면 쓰레드를 추가로 생성

 

단일 요청인 경우에는 쓰레드가 휴식 - 요청이 오면 응답 - 휴식의 구조라 문제가 없지만

다중 요청이 왓을때 쓰레드가 하나면 한 요청이 지연될때 다른 요청이 오면 대기를 하게 되고 최악의 경우엔 두 요청이

다 실패할 수 있다

 

 

 

위의 문제를 해결하기 위해서 요청이 올때마다 쓰레드를 생성하는 방법으로 해결할수도 있지만 장단점이 있다

 

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 풀을 사용해서 미리 쓰레드를 잔뜩 만들어두고 연결 요청이 오면 할당한다

하지만 이 쓰레드마저 다 실행중이면 대기나 거절을 하게 된다

 

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.
• 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 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드(max thread) 수이다.
최대 쓰레드 수가 적을때 동시 요청이 많으면, 서버 리소스는 여유롭지만, 클라이언트는 금방 응답 지연

 

최대 쓰레드 수를 너무 크게 잡았을때 동시 요청이 많으면, CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운

장애가 발생하면 클라우드면 일단 서버부터 늘리고, 이후에 튜닝, 클라우드가 아니면 열심히 튜닝

 

쓰레드 풀의 적정 숫자는 애플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다르기에

아파치 ab, 제이미터, nGrinder등의 툴이나 네이버에서 있는 툴을 통해 성능 테스트를 해서 적정 쓰레드 수를 찾아야한다.

 

WAS의 멀티 쓰레드 지원 핵심


• 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

 

 

정적 리소스, html 페이지, html api

 

정적 리소스 - 고정된 HTML 파일, CSS, JS, 이미지, 영상 등을 제공

 

HTML 페이지 -  동적으로 필요한 HTML 파일을 생성해서 전달, 웹 브라우저에서 HTML 해석



 

HTTP API - HTML이 아니라 데이터를 전달, 주로 JSON 형식 사용, 다양한 시스템에서 호출

데이터만 주고 받고, UI 화면이 필요하면 클라이언트가 별도 처리

 

 

HTTP API는 주로 JSON 형태로 데이터 통신

앱 클라이언트(아이폰, 안드로이드, PC 앱)
웹 브라우저에서 자바스크립트를 통한 HTTP API 호출
React, Vue.js 같은 웹 클라이언트에서 사용

서버 to 서버, 기업간 데이터 통신에도 사용한다

 

서버사이드 렌더링, 클라이언트 사이드 렌더링

 

SSR - 서버 사이드 렌더링
HTML 최종 결과를 서버에서 만들어서 웹 브라우저에 전달, 주로 정적인 화면에 사용한다

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 예) 구글 지도, Gmail, 구글 캘린더