웹 서버, 웹 애플리케이션 서버
웹 서버
- HTTP 기반
- 정적 리소스 제공, 기타 부가기능
- 정적 HTML, CSS, JS, 이미지, 영상
- ex) NGINX, APACHE
웹 애플리케이션 서버
- HTTP 기반
- 웹서버 기능 포함 + (정적 리소스 제공 가능)
- 프로그램 코드를 실행해서 애플리케이션 로직 수행
- 동적 HTML, HTTP API(JSON)
- 서블릿, JSP, 스프링 MVC
- ex) 톰캣
웹 서버, 웹 애플리케이션 서버(WAS) 차이
- 웹 서버는 정적 리소스, WAS는 애플리케이션 로직
- 자바는 서블릿 컨테이너 기능을 제공하면 WAS
- 서블릿 없이 자바코드를 실행하는 서버 프레임 워크도 있음
- WAS는 애플리케이션 코드를 실행하는데 더 특화
웹 시스템 구성 - WAS, DB
- WAS, DB만으로 시스템 구성 가능
- WAS는 정적 리소스, 애플리케이션 로직 모두 제공 가능
- WAS가 너무 많은 역할을 담당, 서버 과부화 우려
- 가장 비싼 애플리케이션 로직이 정적 리소스 때문에 수행이 어려울 수 있음
- WAS 장애시 오류 화면도 노출 불가능
웹 시스템 구성 - WEB, WAS, DB
- 정적 리소스는 웹 서버가 처리
- 웹 서버는 애플리케이션 로직같은 동적인 처리가 필요하면 WAS에 요청을 위임
- WAS는 중요한 애플리케이션 로직 처리 전담
- 효율적인 리소스 관리
- 정적 리소스만 제공하는 웹 서버는 잘 죽지 않음
- 애플리케이션 로직이 동작하는 WAS 서버는 잘 죽음
- WAS, DB 장애시 WEB서버가 오류 화면 제공 가능
서블릿
특징
- HTTP 요청 정보를 편리하게 사용할 수 있는 Http
- HTTP 응답 정보를 편리하게 제공할 수 있는 HttpServletReponse
- 개발자는 HTTP 스펙을 매우 편리하게 사용
서블릿 컨테이너
- 톰캣처럼 서블릿을 지원하는 WAS를 서블릿 컨테이너라고 함
- 서블릿 컨테이너는 서블릿 객체를 생성, 초기화, 호출, 종료하는 생명주기 관리
- 서블릿 객체는 싱글톤으로 관리 (공유 변수 사용 주의)
- JSP도 서블릿으로 변환 되어서 사용
- 동시 요청을 위한 멀티 쓰레드 처리 지원
동시 요청 - 멀티 쓰레드
쓰레드
- 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 것
- 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
요청마다 쓰레드 생성 장단점
장점
- 동시요청을 처리할 수 있다.
- 리소스가 허용할 때 까지 처리 가능
- 하나의 쓰레드가 지연 되어도, 나머지 쓰레드는 정상 동작한다.
단점
- 쓰레드 생성 비용으 ㄴ매우 비싸다
- 고객의 요청이 올때마다 쓰레드를 생성하면, 응답속도가 늦어진다.
- 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생한다.
- 쓰레드 생성에 제한이 없다.
- 고객 요청이 너무 많이 오면, CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있다.
쓰레드 풀
요청마다 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.
- 최대 쓰레드가 모두 사용중이어서 쓰레드풀에 쓰레드가 없으면?
장점
- 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로, 생성하고 종료하는 비용이 절약되고, 응답시간이 빠르다.
WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드 수이다.
- 이값을 너무 낮게 설정하면?
- 동시 요청이 많으면, 서버 리소스는 여유롭지만, 클라이언트는 금방 응답 지연
- 이값을 너무 높게 설정하면?
- 동시 요청이 많으면, CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운
쓰레드 풀의 적정 숫자
- 적정 숫자는 어떻게 찾나요?
- 애플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다름
- 성능 테스트
- 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트 시도
- 툴: 아파치 ab, 제이미터, nGrinder
WAS의 멀티 쓰레드 지원
- 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)은 주의해서 사용
HTML, HTTP API
정적 리소스
- 고정된 HTML 파일, CSS, JS, 이미지, 영상 등을 제공
- 주로 웹 브라우저
HTML 페이지
- 동적으로 필요한 HTML 파일을 생성해서 전달
- 웹 브라우저: HTML 해석
HTTP API
- HTML이 아니라 데이터를 전달
- 주로 JSON 형식 사용
- 다양한 시스템에서 호출
- 데이터만 주고 받음, UI화면이 필요하면, 클라이언트가 별도 처리
- 앱, 웹 클라이언트, 서버 to 서버
- 다양한 시스템 연동
- 주로 JSON 형태로 데이터 통신
- UI 클라이언트 접점
- 서버 to 서버
- 주문 서버 -> 결제 서버
SSR, CSR
SSR - 서버 사이드 렌더링
- 서버에서 최종 HTML을 생성해서 클라이언트에 전달
- 주로 정적인 화면에 사용
- 관련기술: JSP, 타임리프 -> 백엔드 개발자
CSR - 클라이언트 사이드 렌더링
- HTML 결과를 자바스크립트를 사용해 웹 브라우저에 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 프레임 워크도 있음
백엔드 개발자 입장에서 UI 기술
백엔드 - 서버 사이드 렌더링 기술
- JSP, 타임리프
- 화면이 정적이고, 복잡하지 않을 때 사용
- 백엔드 개발자는 서버 사이드 렌더링 기술 학습 필수
웹 프론트엔드 - 클라이언트 사이드 렌더링 기술
- Reat, Vue.js
- 복잡하고 동적인 UI 사용
- 웹 프론트엔드 개발자의 전문 분야
선택과 집중
- 백엔드 개발자의 웹 프론트엔드 기술 학습은 옵션
- 백엔드 개발자는 서버, DB, 인프라 등등 수 많은 백엔드 기술을 공부해야 한다.
- 웹 프론트엔드도 깊이있게 잘 하려면 숙련에 오랜 시간이 필요하다.
백엔드 기술
최신 기술 - 스프링 웹 플럭스
특징
- 비동기 넌 블러킹 처리
- 최소 쓰레드로 최대 성능
- 함수형 스타일로 개발 - 동시처리 코드 효율화
- 서블릿 기술 사용X
그러나
- 웹 플럭스는 기술적 난이도 매우 높음
- 아직은 RDB 지원 부족
- 일반 MVC의 쓰레드 모델도 충분히 빠르다.
- 실무에서 아직 많이 사용하지는 않음
자바 뷰 템플릿
JSP
- 속도 느림, 기능 부족
프리마커, Velocity
- 속도 문제 해결, 다양한 기능
타임리프
- 내추럴 템플릿: HTML의 모양을 유지하면서 뷰 템플릿 적용 가능
- 스프링 MVC와 강력한 기능 통합
- 최선의 선택, 단 성능은 프리마커, 벨로시티가 더 빠름
