웹 서버 & WAS

웹 서버(Web Server)란

• 클라이언트(브라우저)의 요청을 받아 정적인 자원(HTML, CSS, JS, 이미지)을 응답해주는 서버
• 대표: Apache, Nginx

WAS(Web Application Server)란

• 정적 자원뿐 아니라 동적인 처리(DB 조회, 로직 실행 후 결과 생성)가 가능한 서버
• 내부에 서블릿 컨테이너를 가지고 있어서 Servlet, JSP 코드를 실행할 수 있음
• 대표: Tomcat, JBoss, WebLogic

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Servlet이란

Server + Applet의 합성어로 JAVA언어를 이용하여 사용자의 요청을 받아 처리하고 그 결과를 다시 사용자에게 전송하는 역할의 Class파일을 말함. 즉 웹에서 동적인 페이지를 java로 구현한 서버 측 프로그램이다.

• HttpServlet 클래스를 상속받아 작성하며, 서블릿 컨테이너(Tomcat)가 이 객체를 생성/호출/소멸시킴

서블릿의 역할은?

was에서 클라이언트의 요청을 받았을 때 처리해줘야하는 업무는 다음과 같다.

• 서버 TCP/IP 연결 대기, 소켓 연결
• HTTP 요청 메시지를 파싱해서 읽기
• POST 방식, /save URL 인지
• Content-Type 확인
• HTTP 메시지 바디 내용 피싱
• username, age 데이터를 사용할 수 있게 파싱
• 저장 프로세스 실행
• 비즈니스 로직 실행
• HTTP 응답 메시지 생성
• TCP/IP에 응답 전달, 소켓 종료

하지만 이중에 실질적으로 서버에서 처리해줘야하는 의미있는 동작은 데이터베이스와 연결되는 비즈니스로직을 실행하는 부분이다.

나머지 동작들은 http표준에따라 요청을 받아 응답을 내려주기위한 작업이다.

이때 서블릿을 사용하면 서블릿 객체는 특정 url에 맵핑되는 서블릿을 통해 HTTP 요청 정보를 편리하게 사용할 수 있는 HttpServletRequest와 HTTP 응답 정보를 편리하게 제공할 수 있는 HttpServletResponse를 만들어 준다.

이는 개발자가 http스펙을 사용할 때 비즈니스로직만 구현할 수 있도록 돕는다.

 

HTTP 요청, 응답 흐름

HTTP 요청시

• WAS는 Request, Response 객체를 새로 만들어서 서블릿 객체 호출
• 개발자는 HttpServletRequest객체에서 HTTP 요청 정보를 편리하게 꺼내서 사용
• 개발자는 HttpServletResponse객체에 HTTP 응답 정보를 편리하게 입력
• WAS는 Response 객체에 담겨있는 내용으로 HTTP 응답 정보를 생성

서블릿컨테이너란?

톰캣처럼 서블릿을 지원하는 WAS에서 서블릿의 생명주기를 관리하는 것을 서블릿컨테이너라고 한다. 모든 서블릿 객체는 싱글톤으로 관리되어 최초 로딩 시점에 생성되고, 모든 클라이언트 요청은 동일한 인스턴스를 재활용한다. 이를 통해 효율성을 높이지만, 공유 변수를 사용할 때는 주의가 필요하다. JSP는 서블릿으로 변환되어 실행되며, 서블릿 컨테이너는 동시 요청을 위한 멀티 쓰레드 처리를 지원한다.

 

 

어떻게 동시요청을 처리할까?

애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 개념인 쓰레드를 통해 동시요청을 처리하며, 톰캣은 요청마다 하나의 쓰레드를 만들어 여러요청을 동시에 처리하는 병행처리를 지원한다

다만 요청시마다 쓰레드를 생성하는 경우 쓰레드가 제한없이 생길 수 있어 리소스(cpu, 메모리)의 한계를 넘을 수 있다.

또한 쓰레드를 생성하고 삭제하는데 필요한 비용은 매우 높다. 그래서 쓰레드 풀을 만들어 쓰레드를 관리한다. 고로 WAS를 사용하면 멀티쓰레드를 개발자가 신경쓰지 않아도 된다.

쓰레드 풀이란?

• 쓰레드를 사용후 삭제하지않고 보관하고 관리하는 공간.
  쓰레드를 생성가능한 최대치를 생성한 후 필요할 때마다 꺼내서 사용하고 반납한다.
• 모든 쓰레드가 사용중이여서 더이상 사용가능한 쓰레드가 없다면 이후 요청은 거절하거나 특정시간만큼 대기하도록 설정할 수 있다.
• 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용을 절감할 수 있고, 빠르게 사용가능하며, 많은 요청이 들어와도 쓰레드의 갯수가 초과생성되는 것을 막아줄 수 있다.
• WAS는 사용하는 컴퓨터 스펙에 맞춰 쓰레드의 갯수를 적절하게 설정해줘야한다.

 

 

 

Servlet 생명주기

컨테이너가 관리하는 3단계

1. init() : 최초 요청이 들어올 때 딱 한 번만 호출 (서블릿 객체 생성 및 초기화)
2. service() : 요청이 들어올 때마다 호출 → 내부적으로 HTTP 메서드(GET/POST 등)에 따라 doGet/doPost로 자동 분기
3. destroy() : 서버가 종료되거나 서블릿이 컨테이너에서 내려갈 때 딱 한 번만 호출 (자원 정리)

핵심 포인트: Servlet은 싱글톤처럼 동작

• 서블릿 객체는 요청마다 새로 생성되는 게 아니라 최초 1개만 생성되어 재사용됨
• 따라서 서블릿 클래스에 인스턴스 변수(필드)를 두면 모든 사용자가 그 값을 공유하게 되어 위험함