쉴 때 기초를 탄탄히 ~!!
웹 서버, 웹 애플리케이션 서버
‼️ 모든 형태의 데이터는 HTTP 프로토콜을 기반으로 주고 받음 ‼️
Web Server
- HTTP 기반으로 동작
- 정적 리소스 제공, 기타 부가기능
- 정적(파일) HTML, CSS, JS, 이미지, 영상
- NGINX, APACHE
Web Application Server (WAS)
- 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
- 톰캣, Jetty, Undertow
차이
- 웹 서버는 정적 리소스(파일), WAS는 애플리케이션 로직까지 실행
- 사실 둘의 용어도 경계도 모호함
- 웹 서버도 프로그램을 실행하는 기능을 포함하기도 함
- 웹 애플리케이션 서버도 웹 서버의 기능을 제공함
- 자바는 서블릿 컨테이너 기능을 제공하면 WAS (서블릿 없이 자바코드를 실행하는 서버 프레임워크도 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
🚫 But..
- WAS가 너무 많은 역할을 담당, 서버 과부하 우려
- 가장 비싼 애플리케이션 로직이 정적 리소스 때문에 수행이 어려울 수 있음
- WAS 장애시 오류 화면도 노출 불가능
그래서 !! WEB, WAS, DB로 구성
- 정적 리소스는 웹 서버가 처리
- 웹 서버는 애플리케이션 로직같은 동적인 처리가 필요하면 WAS에 요청을 위임
- WAS는 중요한 애플리케이션 로직 처리 전담
👍 장점
- 효율적인 리소스 관리
- 정적 리소스가 많이 사용되면 Web 서버 증설
- 애플리케이션 리소스가 많이 사용되면 WAS 증설
- 정적 리소스만 제공하는 웹 서버는 잘 죽지 않음(애플리케이션 로직이 동작하는 WAS 서버는 잘 죽음)
- WAS, DB 장애 시 WEB 서버가 오류 화면 제공 가능
서블릿
서버에서 처리해야 하는 업무
- 서버 TCP/IP 연결 대기, 소켓 연결
- HTTP 요청 메시지를 파싱해서 읽기
- POST 방식, /save URL 인지 확인
- Content-Type 확인
- HTTP 메시지 바디 내용 파싱
- 저장 프로세스 실행
- 비즈니스 로직 실행 (데이터베이스에 저장 요청)
- HTTP 응답 메시지 생성 시작
- HTTP 시작 라인 생성
- Header 생성
- 메시지 바디에 HTML 생성해서 입력
- TCP/IP 응답 전달, 소켓 종료
👎 처리할 게 너무 많음.. 서블릿은 7번을 제외한 모든 걸 자동화해줌
서블릿 특징
@WebServlet(name="helloServlet", urlPatterns="/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
// 애플리케이션 로직
}
}- urlPatterns(/hello)의 URL이 호출되면 서블릿 코드가 실행
- HTTP 요청 정보를 편리하게 사용할 수 있는 HttpServletRequest
- HTTP 응답 정보를 편리하게 제공할 수 있는 HttpServletResponse
- 개발자는 HTTP 스펙을 매우 편리하게 사용
HTTP 요청, 응답 흐름
- HTTP 요청 시
1. 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 때마다 계속 객체를 생성하는 것은 비효율
- 최초 로딩 시점에 서블릿 객체를 미리 만들어두고 재활용
- 모든 고객 요청을 동일한 서블릿 객체 인스턴스에 접근
- 공유 변수 사용 주의
- 서블릿 컨테이너 종료 시 함께 종료
- JSP도 서블릿으로 변환되어서 사용
- 동시 요청을 위한 멀티쓰레드 처리 지원
동시 요청 - 멀티 쓰레드 (아주중요)
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
요청마다 쓰레드 생성시 장점
- 동시 요청을 처리할 수 있다
- 리소스(CPU,메모리)가 허용할 때까지 처리 가능
- 하나의 쓰레드가 지연되어도 나머지 쓰레드는 정상 동작
단점
- 쓰레드는 생성 비용은 매우 비싸다
- 고객의 요청이 올 때마다 쓰레드를 생성하면 응답 속도가 늦어진다
- 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생하다
- 쓰레드 생성에 제한이 없다
- 고객 요청이 너무 많이 오면 CPU,메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있다
해결법 > 쓰레드 풀
- 풀 안에 쓰레드를 미리 만들어놓고
- 요청이 올때마다 쓰레드 풀에서 꺼내서 가져다씀
- 응답이 다 되고나면 쓰레드 풀에 반납
3-1. 쓰레드풀에 쓰레드가 없을 경우 쓰레드 대기 또는 거절
쓰레드 풀 특징
- 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리한다
- 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다. 톰캣은 최대 200개 기본 설정
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
실무 팁
- WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드 수이다
- 이 값을 너무 낮제 설정하면 ?
- 동시 요청이 많으면, 서버 리소스는 여유롭지만 클라이언트는 금방 응답 지연
- 이 값을 너무 높게 설정하면?
- 동시 요청이 많으면 CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운
- 잘애 발생 시 ?
- 클라우드면 일단 서버부터 늘리고, 이후에 튜닝
- 클라우드가 아니면 열심히 튜닝(ㅋㅋ)
쓰레드풀의 적정 숫자
- 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)는 주의해서 사용
HTML, HTTP API, CSR, SSR
정적 리소스
- 고정된 HTML 파일, CSS, JS, 이미지, 영상들을 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, UI 화면이 필요하면 클라이언트가 별도 처리
- 앱, 웹 클라이언트, 서버 to 서버
서버사이드 렌더링
- 서버에서 최종 HTML을 생성해서 클라이언트에 전달
- 주로 정적인 화면에 사용
- 관련 기술: JSP, 타임리프 -> 백엔드 개발자
클라이언트 사이드 렌더링
- HTML 결과를 자바스크립트를 사용해 웹 브라우저에서 동적으로 생성해서 적용
- 주로 동적인 화면에 사용, 웹 환경을 마치 앱처럼 필요한 부분부분 변경할 수 있음
- 예) 구글 지도, Gmail, 구글 캘린더
- 관련기술: React, Vue.js -> 웹 프론트엔드 개발자
🙋♀️참고
- Reacr, Vue.js를 CSR+SSR 동시에 지원하는 웹 프레임워크도 있음
- SSR을 사용하더라도, 자바 스크립트를 사용해서 화면 일부를 동적으로 변경 가능
