백엔드 개발자

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글에서 나오는 모든 사진은 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술, -김영한- 님의 강의에서 캡처했습니다.

웹 서버, 웹 애플리케이션 서버

Web Server는 정적인 리소스(HTML, CSS, 이미지)를 제공할 수 있습니다. 가장 잘 알려져 있는 예시로는 NGINX, APACHE가 있습니다. 반면에 Web Application Server(WAS)는 정적인 리로스뿐만 아니라, 동적인 리소스를 제공할 수 있습니다. 대표적인 예시로 Tomcat이 있습니다.

정적인 리소스와 동적인 리소스 둘 다 제공할 수 있는 WAS만 사용하면 다음 그림과 같이 시스템을 구성할 수 있습니다.

WAS1

하지만 이런 방식은 큰 문제점이 있습니다. WAS가 정적, 동적, 어플리케이션 로직 등 너무 많은 역할을 하고 있기 때문에 서버가 다운될 우려가 있습니다. 또, 비용이 적게드는 정적인 리소스 때문에 비용이 많이 드는 어플리케이션 로직을 수행하는데 어려움을 겪을 수 있습니다. 이러한 문제는 WAS 앞단에 Web Server를 둬 해결할 수 있습니다.

WAS2

이런 구조로 된다면 WAS의 역할이 줄어들고 어플리케이션 로직에만 집중할 수 있게 됩니다. 그리고 정적인 리소스를 많이 제공해야 한다면 Web Server만 증설하여 문제를 해결할 수 있고, 동적인 리소스를 많이 제공해야 한다면 WAS를 증설하여 문제를 해결할 수 있습니다.

서블릿

서블릿은 클라이언트의 요청 처리와 응답 반환을 쉽게 도와주는 자바 웹 프로그래밍 기술입니다. 서블릿이 없다면 아래 사진처럼 번거러운 작업을 개발자가 하나하나 해야합니다. 서블릿을 사용한다면 쉽게 클라이언트의 요청에 담긴 메시지를 꺼내올 수 있고 쉽게 클라이언트에게 응답을 보낼 수 있습니다.

스프링 부트에 있는 임베디드 톰캣(WAS)은 서블릿을 지원하는데 아래와 같은 코드로 서블릿을 등록하고, 사용할 수 있습니다.

@ServletComponentScan // 자동 서블릿 등록 (동등, 하위 패키지를 다 뒤짐)
@SpringBootApplication
public class ServletApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(ServletApplication.class, args);
	}
}

@WebServlet(name = "helloServlet", urlPatterns = "/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("HelloServlet.service");

        System.out.println("req = " + req);
        System.out.println("resp = " + resp);

        String username = req.getParameter("username");
        System.out.println("username = " + username);

        resp.setContentType("text/plain");
        resp.setCharacterEncoding("utf-8");
        resp.getWriter().write("hello " + username);
    }
}

Servlet

WAS는 클라이언트가 보낸 메시지를 통해 Request와 Response 객체를 생성하고 적절한 서블릿을 실행시킵니다. 서블릿 객체는 싱글톤으로 관리되므로 공유 변수 사용에 각별히 주의해야 합니다.

쓰레드

하나의 메인 쓰레드만 가지고 클라이언트의 요청을 처리하게 되면 여러가지 문제가 발생할 수 있습니다. 기본적으로 여러 클라이언트의 요청을 처리하는 속도가 느리고, Servlet에서 처리가 지연되면 그대로 장애로 이어질 수 있습니다. 이는 클라이언트 요청마다 쓰레드를 생성하는 방법으로 해결할 수 있습니다. 하지만 이 방법 또한 여러가지 문제점이 있습니다. 클라이언트의 요청이 급격하게 늘어난다면 메모리와 CPU 점유율이 한계치에 도달하고 WAS가 다운될 수 있습니다.

최종적으로는 WAS는 쓰레드 풀에 미리 쓰레드를 생성하고 클라이언트의 요청이 들어올때마다 쓰레드를 가져다가 사용하고 반납하는 방법을 사용합니다.

Thread

성능이 안나온다면 클라우드 환경일 경우 단순 서버를 증설해서 해결할 수 있지만 온프레미스라면 적절한 쓰레드 풀 수를 찾아 성능을 튜닝할 수 밖에 없습니다. 대표적인 성능 측정 툴은 nGrinder, 제이미터 등이 있지만 nGrinder는 가장 추천하신다고 하셨습니다.

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