#13 JSP (Java Server Pages)

# Web Server

웹 표준 프로토콜(HTTP)를 사용하여 Clinet-Server 구조로 클라이언트 요청에 따라 정적인 데이터 (HTML, CSS, JS, 이미지 리소스 등)를 응답한다. 사용자와 입력값에 따라 달라지는 동적인 데이터를 제공하고 싶어도 HTML, JS로는 구현하기가 어려웠다.

엥? 요즘 자바스크립트로는 가능하지 않나요? SPA라고 불리는데?

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ECMA6 (2015)전에는 자바스크립트는 언어라고 불리기에 민망한 수준의 구린 기능을 제공해주었다. 요즘에는 자바스크립트 진형이 많이 발전하고 다양한 프레임워크, 라이브러리가 나오면서 WAS(웹앱, MPA방식, Java) 대신 SPA(Single page App, Js)를 이용하여 개발하는 경우도 많은데 상황에 따라 장단점이 있다.

 

 

1. 기존의 웹 앱(WAS, Java)를 선택하는 경우
= 어플리케이션에 [간단한 읽기 전용 클라이언트]를 만들어야 하는 경우 적절하다.

클라이언트 쪽 동작이 거의 없는 읽기 전용 콘텐츠의 경우 기존의 웹 앱으로 구현하는 것이 좋다. 대부분의 로직은 서버 쪽에서 처리되기에 자바스크립트를 브라우저에서 지원하지 않더라도 작동가능하다는 이점이 있다. 하지만 페이지 이동시 전체 리로딩되어 화면이 깜빡이거나 불필요한 템플릿을 중복해서 로딩하는 단점이 있다.

클라이언트 측에는 렌더링이 완료된 정적인 HTML 파일을 받기에 검색엔진최적화(SEO)가 쉽고 서버측에서 모든 로직을 다 처리한 상태로 보내주기에 첫 페이지 로딩이 매우 빠르다는 장점이 있다.

(사실 SPA 개념이 나온게 비교적 최근이기에 대부분의 옛 웹사이트들은 클라이언트에서 로직을 거의 처리하지않고, 서버에서 처리하고 페이지를 전송하는 것이 일반적이었다.)

 

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2. SPA (Single page app, 자바스크립트)를 선택하는 경우

= 어플리케이션 자체에서 다양한 기능을 갖춘 사용자 인터페이스가 필요한 경우 적절하다.

이를 사용자(클라이언트) 관점에서 다시 말하자면 WAS와 달리 서버 쪽에서 전체 HTML를 받아오는게 아니라 최초에 HTML을 가지고 이후 페이지 리로딩 없이 필요한 데이터(.json)만 서버로 부터 받아서 화면을 갱신하는 것이다. 필요한 부분만 갱신하기 때문에 네이티브 앱에 가까운 자연스러운 페이지 이동과 사용자 경험(UX)을 제공할 수 있다.

단순이 설명만 읽어보면 기존의 WAS를 사용하는 방법 (* MPA, Multi Page App)보다 장점밖에 없는 것 같지만 그만큼 기존에 서버에서 처리하는 로직들이 클라이언트(JS)에 추가되어 코드가 상당히 복잡해지고 HTML코드가 복잡해져 검색엔진최적화(SEO)에 취약하며 최초 실행 시 초기렌더링 속도가 느려진다는 단점이 있다.

사실 기존의 WAS를 사용하는 [MPA 방식] 이라는 용어는 SPA가 등장하면서 구분짓기 위해 만들어진 용어이기도 하다. 자바스크립트 진형에서는 이러한 SPA의 단점들을 극복하려고 프로젝트 코드를 번들링해주는 도구 (webpack), SPA를 자바스크립트 코드를 이용해 MPA처럼 사용하는 Next.js(React), Nuxt.js(Vue) 같은 서버사이드 렌더링, [SSR 프레임워크]가 등장하고 있다.

 

# WAS (Web App Server)

Servlet, JSP를 실행 할 수 있는 소프트웨어를 웹컨테이너 또는 서블릿 컨테이너라고 부른다.

서블릿이 뭐죠?

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Server + let (웹 서버에서 실행되는 작은 프로그램)

자바에서 클라이언트의 요청에 대해 동적으로 작동하는 웹 어플리케이션 컴포넌트이다. 좀 더 쉽게말하면 자바에서 웹 프로그래밍을 위해 제공하는 Servlet Class 구현 규칙을 지킨 자바 앱을 말한다.

• html을 사용하여 요청에 응답한다.
• Java Thread를 이용하여 동작한다.
• MVC 패턴에서 Controller로 이용된다.
• HTTP 프로토콜 서비스를 지원하는 javax.servlet.http.HttpServlet 클래스를 상속받는다.
• UDP보다 처리 속도가 느리다.
• HTML 변경 시 Servlet을 재컴파일해야 하는 단점이 있다.

이러한 서블릿의 생명주기를 관리하고 서블릿 프로그램의 요청에 따라 스레드를 생성해주는 소프트웨어를 웹 컨테이너라고 한다. 웹 컨테이너에서는 클라이언트의 요청(Requset)를 받아 웹 서버와 통신하고, 요청에 필요한 서블릿을 이용해 결과(Response)를 반환받아 다시 웹 서버에 전달하여 클라이언트에게 제공해준다.

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[웹 서버]와 [웹 컨테이너]를 합쳐서 WAS라고 부른다. 일종의 미들웨어로서 웹 서버 단독으로 처리할 수 없는 DB접근이나 복잡한 로직이 포함된 동적인 컨텐츠를 제공한다. 클라이언트 요청에 따라 다양한 처리 구조를 가질 수 있다.

• 클라이언트(사용자)  →  Web Server  →  DB
• 클라이언트(사용자)  →  WAS → DB
• 클라이언트(사용자)  →  Web Server  →  WAS  →  DB

# 웹 컨테이너 (서블릿 컨테이너)

웹 컨테이너는 기존의 개발자가 직접 서버 Socket을 만들고, 포트를 연결하고 네트워크 스트림을 생성하는 복잡한 작업을 대신 맡아서 처리해주는 소프트웨어이다. 웹 컨테이너단에서 통신 API를 사용해 웹 서버와 연결시켜주므로 개발자는 서블릿에 구현할 비즈니스 로직 코드만 작성하면 된다.

1. 웹 서버를 통해 클라이언트의 Servlet 요청을 받는다.
2. Container는 서블릿 요청이 들어오면 응답객체 (HttpServletRequest, HttpServletResponse)를 생성한다.
   Container는 클라이언트가 보낸 요청 url을 분석하여 어떤 서블릿 요청인지 판단하고 web.xml(배포정보)를 참조하여 해당 서블릿 스레드를 생성 후 만들어진 Response, Requset 객체를 스레드에 전달한다.
3. Container는 스레드와 객체 생성이 완료되면 Servlet의 .service() 메서드를 호출한다.
4. 호출된 Servlet은 스레드의 요청에 따라 doGet() 이나 doPost()를 호출한다. (기본값은 doGet()으로 간주)
5. 호출된 doGet() doPost() 메서드는 동적 페이지 생성하고 Response 객체에 실어 Container에 반환한다.
6. Conainer는 전달받은 Response 객체를 HttpResponse형태로 전환하여 웹 서버를 통해 클라이언트에게 보낸다. 작업이 완료되면해당 스레드를 종료하고 필요없어진 요청 및 응답 객체를 소멸시킨다.

// 서블릿 코드 예시
package myServletTest;
 
import java.io.IOException;
 
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 
@WebServlet("/myServlet/*")
public class MyServlet extends HttpServlet{
    
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    String msg = "default";
    
    // The servlet is initialized by calling the init() method.
    public void init() throws ServletException {
        msg = "init 메소드 Call";
    }
    
    
    // The servlet calls service() method to process a client's request.
    // service () 메소드는 HTTP 요청 유형 (GET, POST, PUT, DELETE 등)을 확인하고 
    // 적절하게 doGet, doPost, doPut, doDelete 등의 메소드를 호출
    @Override
    public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) 
            throws ServletException, IOException {
        String text = "Service 메소드 Call";
        if(!"default".equals(msg)){
            text = msg +"<br>"+text;
            msg = "default";
        }
        response.setContentType("text/plain");  
        response.setCharacterEncoding("UTF-8"); 
        response.getWriter().write(text);       
    }
    
    
    @Override
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String text = "doGet 메소드 Call";
        commonMethod(text, response);
    }
    
    @Override
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String text = "doPost 메소드 Call";
        commonMethod(text, response);
    }
 
    // The servlet is terminated by calling the destroy() method.
    @Override
    public void destroy() {
        // Finalization code...
        System.out.println("destroy method call");
    }
    
 
    private void commonMethod(String text, HttpServletResponse response) 
            throws ServletException, IOException{
        if(!"default".equals(msg)){
            text = msg +"<br>"+text;
            msg = "default";
        }
        response.setContentType("text/plain");  
        response.setCharacterEncoding("UTF-8"); 
        response.getWriter().write(text);   
    }
}

# Servlet의 생명주기

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1. 클라이언트의 요청이 들어오면 컨테이너는 해당 서블릿이 메모리에 있는지 확인하고, 없을 경우 init() 메서드를 호출하여 메모리에 적재한다. init() 메서드는 처음 한번만 실행된다.
2. 실행도중 해당 서블릿이 변경 될 경우, 기존 서블릿을 소멸시키고 init() 메서드를 다시 호출하여 새로운 내용을 담은 서블릿을 메모리에 적재한다.
3. 클라이언트의 요청에 따라 컨테이너는 해당 서블릿의 sevice() 메서드를 실행한다. 그리고 서블릿에게 HttpServletRequest, HttpServletResponse 를 통해 응답 객체를 제공한다.
4. 작업을 마치면 컨테이너는 서블릿의 destroy() 메서드를 호출한다. init() 과 마찬가지로 한번만 실행되며 종료시에 처리해야하는 작업들은 해당 메서드를 오버라이딩 한다.

# JSP (Java Server Pages)

Java 코드가 들어가있는 웹 (HTML) 코드를 의미한다.

기존에는 웹페이지를 '개발자'가 만들었는데, 점점 웹페이지가 복잡해지고 고도화되며 개발자와 디자이너가 분업화 되기 시작했다. 기존의 서블릿 방식은 전부 자바코드로 HTML이 전송되기 때문에 디자이너가 수정하기 어려웠는데, 이를 쉽게 만들고자 등장한 개념이 JSP이다.

서블릿이 자바 소스 코드속에 HTML 코드를 넣어 작성한다면, JSP는 이와 반대로 HTML에 자바 코드를 넣는 구조이다. 쉽게말해 단순히 HTML 코드에 <% 소스코드 %> , <%=소스코드=%> 와 같은 형태로 자바코드를 삽입한 것 뿐이다.

< JSP 형식>
지시어 : <%@ ... %>
선언 : <%! ... %>
식(표현) : <%= ... %>
scriplet : <% ... %>
액션태그 : <jsp: ... />

<%@page import="java.util.Date"%>
<%@page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
     pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>JSP Test</title>
</head>
<body>
     jsp 연습
     <script type="text/javascript">
          var a = 10; // 기존의 HTML script 태그를 이용하는 방법.(Js코드)
          document.write("a:", a);
     </script>
     
     <%
          int b = 10; // JSP 방식 (Java코드)
          out.println("b:" + b);
     %>
     
     <%
         int a = 0, sum = 0; // 지역 변수 선언
         do{
              a++;
              sum += a;
         }while(a <10);
         out.println("합은" + sum);
     %>
     
     <br>
     <%= "합은 " +sum %>
     <%= ir + "님의 전화번호:" + tel %>
    
     <%! String tel = "111-1111"; %> <!-- 클래스의 멤버 필드 선언 (=전역 접근) -->
     <%!
          public int add(int m, int n) { // 클래스의 멤버 메소드 선언
          return m + n;
          }    
     %>
     
    <br>
    <% out.println(add(10,20)); %>
    <br>
    <%= add(100, 200) %>
</body>
</html>

HTML 내부에 삽입되어진 자바코드는 WAS에 의해 서블릿 클래스로 변환되어 사용되어진다. 즉 JSP에 작성된 Java 코드자체가 웹 브라우저로 보내지는 것이 아니라 웹 컨테이너에서 해당 Java 코드를 서블릿으로 컴파일하여 (혹은 이미 컴파일 된 서블릿을 로드하여) HTML을 생성한다.

원래 서비스 동작을 변경하려면 서블릿 클래스를 수정하고 자바코드를 다시 컴파일 해야 했지만 JSP를 사용하면 만들어진 [JSP 페이지]를 서버 디렉토리에 추가시키기만 하면 WAS에서 해당 Java 코드를 서블릿(.class)으로 만들어준다. 즉 웹 개발자가 코드를 정말 쉽게 변경 할 수 있게 바뀌었다. 또한 처음에도 언급했지만, JSP를 사용함으로서 디자이너와 개발자의 영역을 분리시킬 수 있는 장점도 있다. 

# Tomcat (아파치 WAS)

아파치 재단의 웹 컨테이너. JSP와 자바 Servlet을 웹 서버와 연동하여 실행 할 수 있는 자바 런타임환경을 제공한다.

톰캣은 웹 서버(HTTP 서버)를 내장하고 있고, 사용하기 위해서 자바 환경(JRE 1.1 이상 설치)를 필요로 한다.

http://tomcat.apache.org/

Apache 웹서버와 톰캣의 차이점은 뭐죠?