스프링 MVC(1)

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웹 애플리케이션 이해

웹 서버(Web Server)

  • HTTP 기반으로 동작
  • 정적 리소스 제공, 기타 부가기능
  • 정적 HTML, CSS,JS, 이미지, 영상
  • ex) NGINX, APACHE

웹 애플리케이션 서버(WAS - Web Application Server)

  • HTTP 기반으로 동작
  • 웹 서버 기능 포함+ (정적 리소스 제공 가능)
  • 프로그램 코드를 실행해서 애플리케이션 로직 수행
    • 동적 HTML, HTTP API(JSON)
    • 서블릿, JSP, 스프링 MVC
  • ex) 톰캣(Tomcat) Jetty, Undertow

서블릿

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-> 비즈니스 로직을 제외한 모든 기능 제공

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  • 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
      • 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

동시요청 - 멀티쓰레드

쓰레드

  • 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 것은 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

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  • 장점
    • 동시 요청을 처리할 수 있다.
    • 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 때 까지 처리가능
    • 하나의 쓰레드가 지연 되어도, 나머지 쓰레드는 정상작동
  • 단점
    • 쓰레드 생성 비용은 매우 비싸다.
      • 고객의 요청이 올 때 마다 쓰레드를 생성하면, 응답 속도가 늦어진다.
    • 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생
    • 쓰레드 생성에 제한이 없다.(고객 요청이 너무 많으면 CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수도 있다.)

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  • 특징
    • 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리
    • 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다, 톰캣은 최대 200개 기본 설정(변경 가능)
  • 사용
    • 쓰레드가 필요하면, 이미 생성되어 있는 쓰레드를 쓰레드 풀에서 꺼내서 사용
    • 사용을 종료하면 쓰레드 풀에 해당 쓰레드를 반납
    • 최대 쓰레드가 모두 사용중이어서 쓰레드 풀에 쓰레드가 없으면?(기다리는 요청은 거절하거나 특정 숫자만큼만 대기하도록 설정 가능)
  • 장점
    • 쓰레드가 미래 생성되어 있으므로, 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용(CPU)이 절약되고, 응답 시간이 빠름
    • 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 있으므로 너무 많은 요청이 들어와도 기존 요청은 안전하게 처리 가능

쓰레드 풀 - 팁

  • WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드(max thread) 수
  • 이 값을 너무 낮게 -> 동시 요청이 많으면, 서버 리소스는 여유롭지만, 클라이언트는 금방 응답 지연
  • 이 값을 너무 높게 -> 동시 요청이 많으면, CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운
  • 장애 발생시? -> 클라우드면 일단 서버부트 늘리고 튜닝, 클라우드가 아니면 평상시에 튜닝
  • 적정 숫자? -> 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다름, 성능 테스트(아파치 ab, 제이미터, nGrinder) 로 찾기

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

SSR, CSR

  • SSR - 서버 사이드 렌더링
    • HTML 최종 결과를 서버에서 만들어서 웹 브라우저에 전달
    • 주로 정적인 화면에 사용
    • 관련기술: JSP, 타임리프 -> 백엔드 개발자
  • 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 -> 웹 프론트엔드 개발자
  • 참고
    • React, Vue.js를 CSR + SSR 동시에 지원하는 웹 프레임워크도 있음
    • SSR을 사용하더라도, 자바스크립트를 사용해서 화면 일부를 동적으로 변경 가능

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출처 - 김영한의 스프링 MVC 1편

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