#16 Servlet 이해

# 웹 개발의 과정

아무것도 없는 상태에서 웹 서버를 구성한다는 건, 아래의 과정들을 코드로 작성함을 의미한다. 이는 어떠한 네트워크 프로그래밍을 하던 공통적으로 반복되는 과정이었다.

정작 의미있는 비즈니스 로직 코드는 얼마 되지 않았다.

 

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# Java의 Servlet 인터페이스 등장.

'네트워크 코드에서 비즈니스 로직을 제외한 나머지를 인터페이스화 시키면 안될까?'에서 나온 것이 Servlet 클래스이다.

Server + let, 서버에서 실행하는 작은 실행단위라는 의미로 TCP/IP 통신은 Servlet 클래스가 담당하고, 나머지 비즈니스 로직 부분만 직접 구현도록 인터페이스화 시킨 것이다. (* Servlet을 실행할 수 있는 웹 서버를 WAS라고 한다.)

• 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.

HttpServlet을 상속받아 서블릿 인터페이스를 사용할 수 있으며 HTTP 응답/전송을 하기위해 서블릿 인터페이스에서 제공하는 Request와 Response 객체를 사용한다.

어노테이션(@WebServlet)을 활용해서 서블릿을 구현하는건 비교적 최신에 나온 기능이다.

참고로 서블릿을 어노테이션(@WebServlet)으로 등록하는 기능은 Servlet 3 버전(Tomcat 7 이후)에 나온 것으로, 이전에는 web.xml 파일에 서블릿을 직접 등록해주어야 했다. <servlet>으로 서블릿 클래스를 등록하고, <servlet-mapping>으로 요청 URL에 담당 서블릿을 직접 매핑해주는 방식이다.

// web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd" id="WebApp_ID" version="3.0">
  <display-name>JSP_1031</display-name>
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.html</welcome-file>
    <welcome-file>index.htm</welcome-file>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
    <welcome-file>default.html</welcome-file>
    <welcome-file>default.htm</welcome-file>
    <welcome-file>default.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>
  
  <servlet>
  <servlet-name>Hello</servlet-name> //servlet 이름 명시
  <servlet-class>servlet.HelloServlet</servlet-class> //패키지.클래스 이름을 등록 해줌
  </servlet>
  
  <servlet-mapping>
  <servlet-name>Hello</servlet-name> //servlet의 name을 매핑
  <url-pattern>/hello</url-pattern>  / 가 반드시 필요!! (주소 뒤에 값이라서)
  </servlet-mapping>
</web-app>

 

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# Servlet의 동작

서블릿은 WAS (웹 컨테이너, 서블릿 컨테이너)에서 동작한다. WAS에 있는 웹 컨테이너는 서블릿의 생성, 호출, 관리를 담당한다.

1.  Servlet 코드를 작성해서 WAS에 등록해두면, 웹 서버를 통해 클라이언트의 요청을 Servlet 으로 받을 수 있다.
   * Servlet은 싱글톤을 구현한다. 즉 .init() 메서드로 한번 만들어진 서블릿 객체는 공유해서 여러 곳에서 쓰인다. .init()는 처음 한번만 실행된 후 서블릿이 재사용된다. 만약 서블릿 코드가 변경된다면, 소멸시키고 다시 init()하여 만든다.
2. . 컨테이너는 Servlet 요청이 들어오면 HTTP 응답 객체(Request,Response)를 만들고 스레드를 할당받아 Servlet 클래스의 .service() 메서드를 실행한다.
3. 이렇게 스레드를 할당받고 실행된 Servlet은 비즈니스 로직을 실행하고 doGet()이나 doPost() 를 호출한다. 해당 메서드는 동적 페이지를 생성하고 Response 객체에 실어 컨테이너에 반환한다.
4. 컨테이너는 전달받은 Response를 다시 HTTP Response로 변환하여 웹서버를 통해 클라이언트에게 보낸다. 이후 스레드를 회수하고 필요없어진 응답 객체를 소멸시킨다. 서블릿은 소멸시키지 않고 재사용하다가 WAS 서버가 종료될 때 .destory() 메서드를 이용해 소멸시킨다.

@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 객체에 헤더값을 기록한다.
        response.setContentType("text/plain");  
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");
        
        // response 객체에 바디에 넣을 데이터를 기록한다.
        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");
    }
}

 

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# WAS와 멀티스레드

기본적으로 Servlet을 만들 때 서블릿 객체가 싱글톤 객체라는거만 유의하면 싱글쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편하게 코드를 작성하면 된다. 그 이유는 WAS에서 멀티 쓰레드처리를 대신 해주기 때문이다.

 

웹 서비스에서는 여러가지 요청이 동시에 들어 올 수 있다. 이때 단 하나의 스레드를 사용한다면 웹 서버의 성능은 매우 구질 것이고, 만약 하나의 요청에 오류가 생긴다면 다른 작업으로 넘어가지 못해 서버가 죽어버릴 것이다. 그래서 WAS에는 기본적으로 멀티쓰레드를 사용한다.

단일 스레드를 사용하면 요청1을 처리하다가 지연된다면, 요청2도 처리하지 못하고 서버가 죽어버린다.

 

쓰레드를 생성하고 할당받는 작업은 운영체제에서 바로 받던, 자바코드로 구현하던 시간이 오래걸리는 비싼 작업이다. 그래서 WAS 서버에는 쓰레드 풀(pool)을 만들어 사용할 쓰레드를 쓰레드 풀에 미리 생성시켜 뒀다가, 필요할 때 서블릿에 쓰레드를 할당시켜준다.

만약 쓰레드 풀에 남은게 없다면, 대기하거나 해당 요청을 거절(=요청 거부)해버리면 된다.

참고로 WAS 서버의 주요 성능 튜닝 포인트는 최대 쓰레드의 개수에 있다. 만약 생성가능한 쓰레드의 최대 개수가 너무 적다면 서버의 CPU와 메모리자원은 여유로운데 쓰레드가 부족해 요청들을 처리하는데 버벅일 것이다. 반대로 최대 쓰레드의 개수를 무작정 높게 설정하면 CPU, 메모리의 처리 한계점을 초과하게 되고 요청이 계속 밀리다가 서버가 죽어버릴 수 있다.