서블릿

gustjtmd·2022년 3월 11일
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Hello 서블릿

스프링 부트 환경에서 서블릿 등록하고 사용해보자

'참고'

서블릿은 톰캣 같은 웹 애플리케이션 서버를 직접 설치하고, 그 위에 서블릿 코드를 클래스 파일로
빌드해서 올린다음, 톰캣 서버를 실행하면 된다. 하지만 이 과정은 매우 번거롭다
스프링 부트는 톰캣 서버를 내장하고 있으므로, 톰캣 서버 설치 없이 편리하게 서블릿 코드를
실행할 수 있다.

스프링 부트 서블릿 환경 구성

@ServletComponentScan
스프링 부트는 서블릿을 직접 등록해서 사용할 수 있도록 @ServletComponentScan을 지원한다.
다음과 같이 추가하자

'hello.servlet.ServletApplication'

@ServletComponentScan	//서블릿 자동 등록
@SpringBootApplication
public class ServletApplication {

	public static void main(String[] args) {
		
		SpringApplication.run(ServletApplication.class, args);
	}

}

서블릿 등록하기

서블릿 등록하기 - 처음으로 실제 동작하는 서블릿 코드를 등록해보자

'hello.servlet.basic.HelloServlet'

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

        System.out.println("HelloServlet.service");
        System.out.println("request = " + request);
        System.out.println("response = " + response);

        String username = request.getParameter("username");
        System.out.println("username = " + username);

        response.setContentType("text/plain");
        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.getWriter().write("hello " + username);

    }
}

-----------------------------------------------------------------------

@WebServlet - 서블릿 애노테이션
	- name : 서블릿 이름
    - urlPatterns : URL 매핑
    
HTTP 요청을 통해 매핑된 URL이 호출되면 서블릿 컨테이너는 다음 메서드를 실행한다.
protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

* 웹 브라우저 실행
	* http://localhost:8080/hello?username=world
    * 결과 : hello world
    
HTTP 요청 메시지 로그로 확인하기

* 다음 설정을 추가하자
application.properties
'logging.level.org.apache.coyote.http11=debug'
	- 서버를 다시 시작하고, 요청해보면 서버가 받은 HTTP 요청 메시지를 출력하는 것을 확인할
    수 있다.
    
'참고'
- 운영 서버에 이렇게 모든 요청 정보를 다 넘기면 성능저하가 발생할 수 있다. 개발 단계에서만
적용하자.

서블릿 컨테이너 동작 방식 설명

내장 톰캣 서버 생성

참고 - HTPT 응답에서 Content-Length는 웹 애플리케이션 서버가 자동으로 생성해준다.

'welcom 페이지 추가'
- 지금부터 새발할 내용을 편리하게 참고할 수 있도록 welcom 페이지를 만들어두자.

webapp 경로에 index.html을 두면 http://localhost:8080 호출시 index.html페이지가
열린다.

HttpServletRequest - 개요

'HttpServletRequest 역할'

HTTP 요청 메시지를 개발자가 직접 파싱해서 사용해도 되지만, 매우 불편할 것이다. 서블릿은
개발자가 HTTP 요청 메시지를 편리하게 사용할 수 있도록 개발자 대신에 HTTP 요청 메시지를
파싱한다. 그리고 그 결과를 HttpServletRequest 객체에 담아서 제공한다.

HttpServletRequest를 사용하면 다음과 같은 HTTP 요청 메시지를 편리하게 조회할 수 있다.

'HTTP 요청 메시지'

POST /save HTTP/1.1
Host : localhost:8080
Content-type: application/x-www-form-urlencoded

username=kim&age=20

* START LINE
	- HTTP 메소드
    - URL
    - 쿼리 스트링
    - 스키마, 프로토콜
* 헤더
	- 헤더 조회
* 바디
	- form 파라미터 형식 조회
    - message body 데이터 직접 조회
    
HttpServletRequest 객체는 추가로 여러가지 부가기능도 함께 제공한다

'임시 저장소 기능'
- 해당 HTTP 요청이 시작부터 끝날때까지 유지되는 임시 저장소 기능
	- 저장 : request.setAttribute(name,value)
    - 조회 : request.getAttribute(name)
    
'세션 관리 기능'
	- request.getSession(create: true)
    
'중요'
HttpServletRequest, HttpServletResponse를 사용할때 가장 중요한 점은 이 객체들이
HTTP 요청 메시지, HTTP 응답 메시지를 편리하게 사용하도록 도와주는 객체라는 점이다. 따라서
이 기능에 대해서 깊이있는 이해를 하려면 
'HTTP 스펙이 제공하는 요청, 응답 메시지 자체를 이해해야한다'

HTTP 요청 데이터 - 개요

HTTP 요청 메시지를 통해 클라이언트에서 서버로 데이터를 전달하는 방법을 알아보자.

'주로 다음 3가지 방법을 사용한다.'

* GET - 쿼리 파라미터
	- /url?username=hello&age=20
    - 메시지 바디 없이 URL의 쿼리 파라미터에 데이터를 포함해서 전달
    -) 검색,필터,페이징등에서 많이 사용하는 방식
    
* POST - HTML Form
	- content-type:application/x-www-form-urlencoded
    - 메시지 바디에 쿼리 파라미터 형식으로 전달 username=hello&age=20
    -) 회원 가입, 상품 주문, HTML Form사용
    
* HTTP message body에 데이터를 직접 담아서 요청
	- HTTP API에서 주로 사용, JSON, XML, TEXT
* 데이터 형식은 주로 JSON 사용
	- POST, PUT, PATCH

POST-HTML Form 예시

HTTP 요청 데이터 - GET 쿼리 파라미터

다음 데이터를 클라이언트에서 서버로 전송해보자

전달데이터
* username=hello
* age=20

메시지 바디 없이 URL의 쿼리 파라미터를 사용해서 데이터를 전달하자.) 검색, 필터, 페이징등에서 많이 사용하는 방식

쿼리 파라미터는 URL에 다음과 같이 ?를 시작으로 보낼 수 있다. 추가 파라미터는 &로 구분

* http://localhost:8080/request-param?username=hello&age=20

서버에는 HttpServletRequest가 제공하는 다음 메소드를 통해 쿼리 파라미터를 편리하게 
조회할 수 있다.

'쿼리 파라미터 조회 메서드'

String username = request.getParameter("username");	//단일 파라미터 조회
Enumration<String> parameterNames = request.getParameterNames();
		//파라미터 이름들 모두 조회
Map<String, String[]> parameterMap = request.getParameterMap();
		//파라미터를 Map으로 조회
String[] username = request.getParameterValues("username");
		//복수 파라미터 조회

/*
    1. 파라미터 전송 기능
    http://localhost:8080/request-param?username=hello&age=20
    2. 동일한 파라미터 전송 가능
    http://localhost:8080/request-param?username=hello&username=kim&age=20

 */
@WebServlet(name = "requestParamServlet", urlPatterns = "/request-param")
public class RequestParamServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("[전체 파라미터 조회] - start");
        request.getParameterNames().asIterator()
                .forEachRemaining(paramName -> System.out.println(paramName + "=" + request.getParameter(paramName)));
        System.out.println("[전체 파라미터 조회] - end");
        System.out.println();

        System.out.println("[단일 파라미터 조회]");
        String username = request.getParameter("username");
        String age = request.getParameter("age");
        System.out.println("username = " + username);
        System.out.println("age = " + age);
        System.out.println();

        System.out.println("[이름이 같은 복수 파라미터 조회]");
        String[] usernames = request.getParameterValues("username");
        for (String name : usernames) {
            System.out.println("username = " + name);
        }

        response.getWriter().write("ok");

    }
}

-------------------------------------------------------------------------
'복수 파라미터에서 단일 파라미터 조회'
username=hello&username=kim 과 같이 파라미터 이름은 하나인데 값이 중복되면 어떻게 될까?
request.getParameter()는 하나의 파라미터 이름에 대해서 단 하나의 값만 있을때 사용해야
한다. 지금처럼 중복일때는 request.getParameterValues()를 사용해야 한다.
참고로 이렇게 중복일 때 request.getParameter()를 사용하면 
request.getParameterValues()의 첫번째 값을 반환한다.

HTTP 요청 데이터 - POST HTML Form

이번에는 HTML의 Form을 사용해서 클라이언트에서 서버로 데이터를 전송해보자.
주로 회원 가입, 상품 주문 등에서 사용하는 방식이다

'특징'
* content-type : application/x-www-form-urlencoded
* 메시지 바디에 쿼리 파라미터 형식으로 데이터를 전달한다. username=hello&age=20

src/main/webapp/basic/hello-form.html 생성

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<form action="/request-param" method="post">
    username: <input type="text" name="username" />
    age: <input type="text" name="age" />
    <button type="submit">전송</button>
</form>
</body>
</html>

'실행해보자'

http://localhost:8080/basic/hello-form.html

주의
웹 브라우저가 결과를 캐시하고 있어서, 과거에 작성했던 html 결과가 보이는 경우도 있다. 이때는
웹 브라우저의 새로 고침을 직접 선택해주면 된다. 물론 서버를 재시작 하지 않아서 그럴 경우도 있음
POST의 HTML Form을 전송하면 웹 브라우저는 다음 형식응로 HTTP 메시지를 만든다.
(웹 브라우저 개발자 모드 확인)

* 요청 URL : http://localhost:8080/request-param
* content-type : application/x-www-form-urlencoded
* message body : username=hello&age=20

application/x-www-form-urlencoded 형식은 앞서 GET에서 살펴본 쿼리 파라미터 형식과
같다. 따라서 '쿼리 팔미터 조회 메소드를 그대로 사용하면 된다.'
클라이언트(웹 브라우저) 입장에서는 두 방식에 차이가 있지만, 서버 입장에서는 둘의 형식이 
동일하므로 request.getParameter()로 편리하게 구분없이 조회할 수 있다.

정리하면 request.getParameter()는 GET URL 쿼리 파라미터 형식도 지원하고, 
POST HTML Form 형식도 둘 다 지원한다.

'참고'
content-type은 HTTP 메시지 바디의 데이터 형식을 지정한다.
'GET URL 쿼리 파라미터 형식으로' 클라이언트에서 서버로 데이터를 전달할 때는 HTTP 메시지 바디를
사용하지 않기 때문에 content-type이 없다.
'POST HTML Form 형식으로' 데이터를 전달하면 HTTP 메시지 바디에 해당 데이터를 포함해서
보내기 때문에 바디에 포함된 데이터가 어떤 형식인지 content-type을 꼭 지정해야 한다 이렇게
폼으로 데이터를 전송하는 형식을 application/x-www-form-urlencoded라 한다.
'Postman을 사용한 테스트'
이런 간단한 테스트에 HTML form을 만들기는 귀찮다. 이때는 Postman을 사용하면 된다.

'Postman 테스트 주의사항'
* POST 전송시
	* Body -> x-www-form-urlencoded 선택
    * Headers에서 content-type: application/x-www-form-urlencoded로 
    지정된 부분 꼭 확인

HTTP 요청 데이터 - API 메시지 바디 - 단순 텍스트

'HTTP message body'에 데이터를 직접 담아서 요청
	- HTTP API에서 주로 사용 JSON,XML,TEXT
    - 데이터 형식은 주로 JSON 사용
    - POST,PUT,PATCH
    
* 먼저 가장 단순한 텍스트 메시지를 HTTP 메시지 바디에 담아서 전송하고, 읽어보자
* HTTP 메시지 바디의 데이터를 InputStream을 사용해서 직접 읽을 수 있다.

'RequestBodyStringServlet'

@WebServlet(name = "requestBodyStringServlet", urlPatterns = "/request-body-string")
public class RequestBodyStringServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        ServletInputStream inputStream = request.getInputStream();
        String messageBody = StreamUtils.copyToString(inputStream, StandardCharsets.UTF_8);

        System.out.println("messageBody = " + messageBody);

        response.getWriter().write("ok");
    }
}


'Postman을 사용해서 테스트 해보자.'

'참고'
inputStream은 byte 코드를 반환한다. byte 코드를 우리가 읽을수 있는 문자(String)로 
보려면 문자표(Charset)를 지정해주어야 한다 여기서는 UTF_8 Charset을 지정해주었다.

'문자 전송'

* POST http://localhost:8080/request-body-string
* content-type : text/plain
* message body : hello
* 결과 : messageBody = hello

HTTP 요청 데이터 - API 메시지 바디 - JSON

이번에는 HTTP API에서 주로 사용하는 JSON 형식으로 데이터를 전달해보자.

'JSON 형식 전송'

* POST http://localhost:8080/request-body-json
* content-type: application/json
* message body: {"username": "hello", "age" :20}
* 결과 messageBody = {"username": "hello", "age": 20}

'JSON 형식 파싱 추가'
JSON 형식으로 파싱할 수 있게 객체를 하나 생성하자
hello.servlet.basic.HelloData

@Getter
@Setter
public class HelloData {
    private String username;
    private int age;
}

lombok이 제공하는 @Getter, @Setter 덕분에 다음 코드가 자동으로 추가된다.


/*
    http://localhost:8080/request-body-json
    
    JSON 형식 전송
    content-type : application/json
    message body : {"username": "hello", "age" :20}
 */

@WebServlet(name = "requestBodyJsonServlet", urlPatterns = "/request-body-json")
public class RequestBodyJsonServleet extends HttpServlet {

    private ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        ServletInputStream inputStream = request.getInputStream();
        String messageBody = StreamUtils.copyToString(inputStream, StandardCharsets.UTF_8);

        System.out.println("messageBody = " + messageBody);

        HelloData helloData = objectMapper.readValue(messageBody, HelloData.class);

        System.out.println("helloData.username = " + helloData.getUsername());
        System.out.println("helloData.age = " + helloData.getAge());

        response.getWriter().write("ok");
    }
}

---------------------------------------------------------------------

Postman으로 실행해보자.

* POST http:/localhost:8080/request-body-json
* content-type : application/json(Body -> raw, 가장 오른쪽에서 JSON 선택)
* message body:{"username": "hello", "age": 20}

'출력결과'

messageBody = {"username":"hello","age":20}
helloData.username = hello
helloData.age = 20

'참고'
JSON 결과를 파싱해서 사용할 수 있는 자바 객체로 변환하려면 Jackson, Gson 같은 JSON 변환
라이브러리를 추가해서 사용해야 한다. 스프링 부트로 Spring MVC를 선택하면 기본으로 
Jackson 라이브러리(ObjectMapper)를 함께 제공한다.

'참고'
HTML form 데이터도 메시지 바디를 통해 전송되므로 직접 읽을 수 있다. 하지만 편리한 파라미터
조회 기능(request.getParameter())을 이미 제공하기 때문에 파라미터 조회 기능을 사용하면 된다.

HttpServletResponse - 기본 사용법

'HttpServletResponse 역할'

HTTP 응답 메시지 생성
* HTTP 응답코드 지정
* 헤더 생성
* 바디 생성

'편의 기능 제공'
* Content-Type, 쿠키, Redirect

HttpServletResponse - 기본 사용법


@WebServlet(name ="responseHeaderServlet", urlPatterns = "/response-header")
public class ResponseHeaderServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //[status-line]
        response.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);

        //[response-headers]
        response.setHeader("Content-Type", "text/plain;charset=utf-8");
        response.setHeader("Cache-Control", "no-cache, no-store, must-revalidate");
        response.setHeader("Pragma", "no-cache");
        response.setHeader("my-header", "hello");

        //[Header 편의 메서드}
        content(response);
        cookie(response);
        rdirect(response);

        //[message body]
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.println("ok");

    }
    //Content 편의 메서드
    private void content(HttpServletResponse response) {
        //Content-Type: text/plain;charset=utf-8
        // Content-Length: 2
        //response.setHeader("Content-Type", "text/plain;charset=utf-8");
        response.setContentType("text/plain");
        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        //response.setContentLength(2); //(생략시 자동 생성)
    }

    //Cookie 편의 메서드
    private void cookie(HttpServletResponse response) {
        //Set-Cookie: myCookie=good; Max-Age=600;
        // response.setHeader("Set-Cookie", "myCookie=good; Max-Age=600");
        Cookie cookie = new Cookie("myCookie", "good");
        cookie.setMaxAge(600); //600초
        response.addCookie(cookie);
    }

    //redirect 편의 메서드
    private void rdirect(HttpServletResponse response) throws IOException {
        //Status Code 302
        //Location: /basic/hello-form.html
        //response.setStatus(HttpServletResponse.SC_FOUND); //302
        //response.setHeader("Location", "/basic/hello-form.html");
        response.sendRedirect("/basic/hello-form.html");
    }

}

HTTP 응답 데이터 - 단순 텍스트, HTML

HTTP 응답 메시지는 주로 다음 내용을 담아서 전달한다.

* 단순 텍스트 응답
	* 앞에서 살펴봄(writer.println("ok");)
* HTML 응답
* HTTP API - MessageBody,JSON 응답

HttpServletResponse - HTML 응답

@WebServlet(name = "responseHtmlServlet", urlPatterns = "/response-html")
public class ResponseHtmlServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //Content-Type : text/html;charset=utf-8
        response.setContentType("text/html");
        response.setCharacterEncoding("utf-8");

        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.println("<html>");
        writer.println("<body>");
        writer.println("    <div>안녕?</div>");
        writer.println("</body>");
        writer.println("</html>");

    }
}

HTTP 응답으로 HTML을 반환할때는 content-type을 text/html로 지정해야 한다.

'실행'
* http://localhost:8080/response-html
* 페이지 소스보기를 사용하면 결과 HTML을 확인할 수 있다.

HTTP 응답 데이터 - API JSON

@WebServlet(name = "responseJsonServlet", urlPatterns = "/response-json")
public class ResponseJsonServlet extends HttpServlet {

    private ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //Content-Type : application/json
        response.setContentType("application/json");
        response.setCharacterEncoding("utf-8");

        HelloData helloData = new HelloData();
        helloData.setUsername("kim");
        helloData.setAge(20);

        //{"username":"kim, "age" :20}
        String result = objectMapper.writeValueAsString(helloData);
        response.getWriter().write(result);
    }
}

HTTP 응답으로 JSON을 반환할때는 content-type을 application/json로 지정해야 한다.
Jackson 라이브러리가 제공하는 objectMapper.writeValueAsString()를 사용하면 객체를
JSON 문자로 변경할 수 잇다.

실행
http://localhost:8080/response-json

참고
application/json은 스펙상 utf-8 형식을 사용하도록 정의되어 있다. 그래서 스펙에서
charset=utf-8과 같은 추가 파라미터를 지원하지 않는다. 따라서 application/json이라고만
사용해야지 application/json;charset=utf-8이라고 전달하는 것은 의미 없는 파라미터를
추가한 것이 된다. responsegetWriter()를 사용하면 추가 파라미터를 자동으로 추가해버린다.
이때는 response.getOutputStream()으로 출력하면 그런 문제가 없다.
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반갑습니다

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