[Spring] 웹 애플리케이션의 이해...

웹은 HTTP 기반으로 이루어져있다.

클라이언트와 서버로 나뉘어 있다는 말이다..

 

HTTP 메시지로는 모든 것을 전송할 수 있다.

• HTML, TEXT
• 이미지, 음성, 영상, 파일
• JSON, XML (API)
• 거의 모든 형태의 데이터 전송 가능
• 서버간에 데이터를 주고 받을 때도 대부분 HTTP 사용

 

웹 서버(Web Server)

• HTTP 기반으로 동작
• 정적 리소스 제공, 기타 부가기능
• 정적(파일) HTML, CSS, JS, 이미지, 영상
• 예) 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
• 예) 톰캣, Jetty, Undertow

 

웹 시스템 구성

 

• WAS와 DB 만으로도 시스템 구성은 가능하지만 WAS 혼자 너무 많은 기능을 수행하여 과부하가 일어날 수 있다.
• 그렇기 때문에 정적 리소스는 웹서버가 처리하고 애플리케이션 로직과 같은 동적인 처리가 필요하면 WAS에 요청을 위임하는 형식으로 구성한다.
• 이와 같이 구성하면 WAS가 다운되었을때 웹 서버가 오류 화면을 제공해줄 수 있다.

 

 

서블릿 - 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 

 

 

멀티 쓰레드

 

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
• 요청 마다 쓰레드 생성
  • 장점 
    • 동시 요청 처리가능
    • 리소스(CPU, 메모리)가 허용할때까지 처리 가능
    • 하나의 쓰레드가 지연되어도, 다른 쓰레드는 정상 동작
  • 단점
    • 쓰레드 생성 비용은 너무 비쌈..
    • 쓰레드 생성에 제한이 없다. 
    • 고객 요청이 너무 많이 오면, CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있다. 

쓰레드 풀

• 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.
  •  최대 쓰레드가 모두 사용중이어서 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. 
• 최대 쓰레드 수가 너무 낮으면, 클라이언트는 금방 응답 지연을 경험하게 되고, 최대 쓰레드 수가 너무 높으면 CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버가 다운된다.
• 최대 쓰레드 수는 성능테스트를 통해 적정 숫자를 찾는다..(툴 : 아파치 ab, 제이미터, nGrinder)이런게 있다고 한다....

 

쓰레드 풀 : 제한 200

쓰레드 풀 : 200개의 쓰레드가 이미 사용되고 있을때

 

 

 

HTTP API

 

• HTML이 아니라 데이터를 전달
• 주로 JSON 형식 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 
  • 예) 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 

 

CSR

 

 

 

 

🤩 학습한 내용 + 참고 그림 출처 : 김영한님의 스프링 MVC1