※ 코드는 강의에서 사용된 것과 다릅니다.
jaewon-ju Github Address
들어가기 전에..
HTTP 포스트를 정독하는 것을 추천한다.
✏️ Web Server VS Web Application Server
Web Server와 Web Application Server(WAS)...
둘 다 서버인데 무엇이 다른 것일까?
일단 둘 다 서버이므로 공통점이 존재한다.
| 공통점 |
|---|
| HTTP 기반으로 동작한다. |
| 정적 리소스를 제공한다. |
그렇다면 차이점은 무엇일까?
Web Application Server는 애플리케이션 로직을 실행할 수 있다!
즉, WAS는 정적 리소스만을 제공하는 것 뿐만 아니라, 동적 HTML, HTTP API 등을 전달할 수 있다.
JAVA는 Servlet Container 기능을 제공하면 WAS로 칭한다.
✏️ Web 시스템의 구성
Server와 DB를 사용하면 웹 시스템을 구성할 수 있다.
■ WAS + DB
WAS는 Web Server의 기능을 포함하고 있으므로, WAS + DB 만으로 웹 시스템을 구성할 수 있다.
하지만 이렇게 구성한다면 WAS가 정적 리소스, 애플리케이션 로직을 모두 담당하게 된다.
➜ 서버 과부하의 우려가 있다.
➜ WAS 장애시 오류 화면 노출도 불가능하다.
■ Web Server + WAS + DB
위의 문제점을 해결하기 위해, Web Server를 구성에 추가한다.
정적 리소스 - Web Server가 관리
동적 리소스(애플리케이션 로직 등) - WAS가 관리
위의 구조로 웹 시스템을 구성한다면 효율적으로 리소스를 관리할 수 있다.
ex) 정적 리소스 트래픽 증가 -> Web Server 증설
동적 리소스 트래픽 증가 -> WAS 증설
또한, WAS 장애시 WEB Server가 오류 화면을 제공할 수 있다.
✏️ Servlet
Servlet이란 Java에서 동적 웹 페이지를 만드는 기술이다.
서버가 클라이언트와 통신하는 상황을 가정해보자.
- Server TCP/IP 대기, 소켓 연결
- HTTP 요청 메시지 읽기
2-1. HTTP Method는 무엇인지
2-2. Content-Type은 무엇인지- HTTP 메시지 Body 읽기
- 비즈니스 로직 실행
- HTTP 응답 메시지 생성
- TCP/IP에 응답 전달
- 소켓 종료
이렇게 많은 과정을 처리해야 한다.
하지만, 백엔드 개발자가 신경써야 할 부분은 【 4. 비즈니스 로직 실행 】 뿐이다.
Servlet은 이 모든 환경을 제공한다!
Servlet을 사용하면, 개발자는 비즈니스 로직에만 집중할 수 있다.
■ Servlet의 특징
다음의 Servlet 객체를 한번 보자.
@WebServlet(name = "basicServlet", urlPatterns = "/basic")
public class BasicServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
System.out.println("Servlet test");
}
}서버의 리소스인 "/basic" 에 요청이 오면, 서블릿 코드가 실행된다.
요청 메시지는 request 객체로 저장되고, 응답 메시지를 작성하고 싶다면 response 객체에 입력하면 된다.
그렇다면, 위의 두 객체 request 와 response를 생성해주는 주체는 무엇일까?
➜ Servlet Container
BasicServlet 클래스의 service() 메소드를 실행하는 주체는 무엇일까?
➜ Thread
■ Servlet Container
Servlet을 지원하는 WAS를 Servlet Container라고 한다.
사실 WAS는 Web Server + Servlet Container로 구성된다.
위의 코드의 작동 과정을 알아보자.
1./basic리소스 요청이 발생한다.
2. WAS가basicServlet객체를 생성한다.
3. WAS가request,response객체를 생성한다.
4.request,response객체를basicServlet객체에 전달한다.
5.basicServlet객체는 애플리케이션 로직을 실행해서 응답 메시지를 작성하고response객체에 넣는다.
6. 응답 메시지를 Client에 전송한다.
Servlet Container는 다음과 같은 역할을 한다.
- 서블릿 객체를 생성, 초기화, 호출, 생명주기 관리
- 서블릿 객체를 싱글톤으로 관리
- 동시 요청 처리를 위한 멀티 쓰레드 지원
✏️ Multi Thread
WAS는 서블릿 객체를 생성하고 관리하지만, 실제로 요청을 처리하는 것은 Thread이다.
- Thread는 서블릿 객체를 호출한다.
- Thread는 요청과 응답을 처리한다.
■ 단일 Thread
만약, WAS가 스레드를 한 개만 사용하면 어떻게 될까?
- Client A와 B가 WAS 서버에 요청을 한다.
- Thread가 A의 요청을 처리하는 동안, B는 기다려야 한다.
따라서, 스레드를 한 개만 사용하는 것은 현대 웹 구조상 불가능하다.
■ Multi Thread
그렇다면, 요청이 발생할 때마다 스레드를 생성한다고 해보자.
위와 똑같은 상황에서 Client B는 더이상 기다릴 필요가 없다.
새로운 스레드를 생성해서 요청을 처리하면 된다.
하지만, 요청 마다 스레드를 생성하는 것은 단점이 존재한다.
| 요청마다 스레드를 생성하는 것의 단점 |
|---|
| 스레드 생성 비용이 비싸다. |
| Context Switching 비용이 발생한다. |
| 스레드 생성에 제한이 없으므로, 요청이 너무 많으면 하드웨어 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있다. |
■ Thread Pool
위의 단점들을 해결하기 위한 것이 Thread Pool이다.
Thread Pool은 제한된 개수의 Thread를 생성하고, 요청 하나 당 Thread를 한 개씩 할당하는 방식이다.
예를 들어, Thread Pool의 개수를 100개로 설정했다고 하자.
- 클라이언트 1-100번이 동시에 서버에 요청을 전송한다.
- 1-100번 클라이언트는 Thread Pool에서 스레드를 한 개씩 할당받는다.
- 101번 클라이언트의 요청이 들어오면, 대기하거나 거절된다.
※ Tomcat은 Thread Pool의 Thread 개수를 200개로 기본 설정한다.
- 스레드가 미리 생성되어 있으므로, 스레드 생성/종료 비용이 절약된다.
- 생성 가능한 스레드의 최대치가 설정되어 있으므로, 많은 요청이 들어와도 안전하게 처리할 수 있다.
WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 스레드 수이다.
너무 낮음 ➜ 서버 여유로움, but 클라이언트 응답 지연
너무 높음 ➜ 클라이언트 응답 빠름, but 서버 다운의 우려가 있음
► 개발자는 마치 싱글 스레드 프로그래밍을 하듯이 소스 코드를 작성하면 된다.
► 멀티 스레드는 WAS가 관리한다!
✏️ SSR & CSR
■ SSR (Server Side Rendering)
- HTML 최종 결과를 서버에서 만들어서 웹 브라우저에 전달한다.
- 주로 정적인 화면에 사용한다.
- 관련기술: JSP, 타임리프
■ CSR (Client Side Rendering)
- HTML 결과를 자바스크립트를 사용해 웹 브라우저에서 동적으로 생성해서 사용한다.
- 주로 동적인 화면에 사용한다.
- 관련기술: React, Vue.js
REFERENCE
