[강의] 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술 1

아래 강의를 듣고 정리한 내용입니다.

https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-mvc-1/dashboard

 

스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술 - 인프런 | 강의

1. 웹 애플리케이션 이해

※ 웹 서버, 웹 애플리케이션 서버

- 웹에서는 데이터를 주고 받을 때 HTTP프로토콜 사용

-> 거의 모든 형태의 데이터 전송 가능

 

- 웹 서버 vs 웹 애플리케이션 서버(WAS)

웹 서버 :  정적인 파일 Serve

(ex) NGINX, APACHE)

웹 애플리케이션 서버 : 웹 서버를 포함하는 개념,

프로그램 코드를 실행해서 애플리케이션 로직을 수행하여 동적으로 보여줄 수 있음

(ex) 톰캣(Tomcat) Jetty, Undertow)

경계가 확실한 건 아님, 웹 서버도 프로그램 실행 기능을 포함하기도 함 (ex) 플러그인

=> 실무에서는?

WAS 단점 : 너무 많은 역할을 담당 -> 서버 과부하 우려, 오류 화면 띄울 수 없음

출처: 김영한 강사님 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술 강의 자료

이 구조의 장점:

• 효율적인 리소스 관리 가능 -> 필요에 따라 웹서버, WAS 중 선택해 증설
• 웹 서버는 단순해서 장애가 거의 나지 않음 <->  WAS는 잘 죽지만 오류화면 제공 불가능
  -> WAS가 터졌을 땐 Web Server에서 오류화면 보여주면 됨 (오류화면 필요 없으면 없어도 OK)

※ 서블릿

- 서블릿이란?

동적 웹페이지를 만들기 위해 사용되는 자바 기반의 웹 애플리케이션 프로그래밍 기술웹에서의 요청과 흐름을 메소드 호출만으로 다룰 수 있게 해주는 기술Controller의 메소드들을 생각하면 된다. 

 

서블릿을 다루면서,

서버에서는 HTTP 메세지를 읽어야 함

-> 메세지를 읽을 때 마다 반복되는 작업이 많음

-> 중복되는 작업을 Servlet에서 지원함으로써 코드를 깔끔하게 만들어줌

 

<코드 정리>

HttpServlet을 extends한 Custom Servlet에 @WebServlet(name ="{서블릿 이름}", urlPatterns = "/{url}")을 붙여줌

HttpServlet의 service 함수를 Override -> 파라미터로 제공되는 HttpServletRequest,  HttpServletResponse

WAS 개발자는 HttpServletRequest으로 요청 정보를 확인하고, HttpServletResponse에 데이터를 담아 HTTP응답을 보냄

 

- 서블릿 컨테이너

• 서블릿을 지원하는 WAS
• 서블릿 객체는 싱글톤으로 관리됨 -> 공유변수 사용 주의
  최초 로딩 시점에 만들고 재활용, 서블릿 컨테이너 종료 시 같이 종료
• 동시 요청을 위한 멀티 스레드 처리 지원

※ 동시 요청 - 멀티 쓰레드

- 스레드

서블릿을 호출하고, 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행

스레드 풀 : 서블릿을 호출 할 때마다 풀에 있는 스레드를 꺼내 씀, 사용 후 반납

최대 스레드(서블릿 풀 스레드 개수)가 모드 사용중이면, 특정 숫자만큼 대기하도록 설정 가능

-> 최대스레드가 너무 높으면 :  메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운

-> 최대스레드가 너무 낮으면 :  서버는 여유로운데 클라이언트 튕김

=> 적정 숫자 찾기(튜닝) : 성능 테스트

 

※ HTML, HTTP API, CSR, SSR

• 정적 리소스 : 이미 생성된 리소스 파일
• HTML 페이지 : 동적으로 필요한 HTML 파일을 생성해 전달
• HTTP API : 데이터만 주고 받는다.(보통 json) UI화면은 클라이언트 별도 처리
• SSR : 서버 사이드 렌더링 (백엔드), 화면이 복잡하지 않을 경우
  ex) 타임리프
• CSR : 클라이언트 사이드 렌더링 (웹 프론트엔드)

※ 자바 웹 기술 역사

과거 : 서블릿 -> JSP -> 서블릿, JSP조합 MVC

현재 : 스프링 MVC(애노테이션 기반), 스프링 부트(WAS 서버 내장)

최신 : Web Servlet - Spring MVC,       

          Web Reactive - Spring WebFlux(어려움, 빠름(근데 MVC도 충분히 빠름)서블릿기술 사용 x)

HTML 편리하게 생성 - Thymeleaf(Best)

 

2. 서블릿

※ Hello 서블릿

- Application class에 @ServletComponentScan 을 붙이면 @WebServlet이 붙은 Servlet 클래스들이 빈으로 자동 등록됨

 

- @WebServlet의 url 패턴으로 서블릿이 호출되면, service  메소드가 호출된다.

 

- Http 메세지 내용

START LINE

• HTTP 메소드
• URL
• 쿼리 스트링
• 스키마, 프로토콜

헤더

• 헤더 조회

바디

• form 파라미터 형식 조회
• message body 데이터 직접 조회

※ HttpServletRequest - 기본 사용법

https://docs.oracle.com/javaee/6/api/javax/servlet/http/HttpServletRequest.html

HttpServletRequest (Java EE 6 )

※ HTTP 요청 데이터 - GET 쿼리 파라미터

HttpServletRequest request

//1. 전체 파라미터
request.getParameterNames().asIterator()
                .forEachRemaining(paramName -> System.out.println(paramName + "=" + request.getParameter(paramName)));
//2. 단일 파라미터
String username = request.getParameter("{파라미터 이름}");
//3. 이름이 같은 복수 파라미터
String[] usernames = request.getParameterValues("{파라미터 이름}");

※ HTTP 요청 데이터 - POST 쿼리 파라미터

<form action="/request-param" method="post">를 통해 폼 값을 전송
(메시지 바디에 쿼리 파리미터 형식으로 전달 (username=hello&age=20))

GET과 같은 방법으로 조회 가능함

 

※ HTTP 요청 데이터 - API 메시지 바디 - 단순 텍스트

ObjectMapper 클래스를 이용하여 HttpServletRequest에서 읽어온 json 데이터를 class에 매핑해준다

ServletInputStream inputStream = request.getInputStream();
String messageBody = StreamUtils.copyToString(inputStream, StandardCharsets.UTF_8);
HelloData helloData = objectMapper.readValue(messageBody, HelloData.class);

※ HttpServletResponse - 기본 사용법

https://docs.oracle.com/javaee/6/api/javax/servlet/http/HttpServletResponse.html

HttpServletResponse (Java EE 6 )

※ HTTP 응답 데이터 - 단순 텍스트, HTML

HttpServletResponse response

PrintWriter writer = response.getWriter();
writer.println("{보낼 내용}")

※ HTTP 응답 데이터 - API JSON

data로 보낼 객체를 ObjectMapper로 String으로 변경한 후, 위와 같은 방법으로 보낸다.

String result = objectMapper.writeValueAsString(helloData);
PrintWriter writer = response.getWriter();
writer.write(result);

3. 서블릿, JSP, MVC 패턴

※ MVC 패턴

서블릿에서 html 코드를 write해서 일일히 보내거나, 

JSP에 자바 코드를 작성하는 방법은 

한 코드에서 비즈니스 로직과 뷰 렌더링를 한 번에 다루기에 너무 많은 역할을 하게 된다.

유지보수가 어렵고, 둘의 라이프사이클도 다르다.

=> 

MVC : Model View Controller

Model : 뷰에 출력할 데이터를 담아둔다.

View : 모델의 데이터를 이용하여 화면을 그린다.

Controller : HTTP 요청을 받아서 파라미터를 검증하고, 비즈니스 로직을 실행한다. 그리고 뷰에 전달할 결과
데이터를 조회해서 모델에 담는다.

 

<코드>

Servlet을 Controller로 사용하여, 

request.setAttribute("member", member);

String viewPath = "/WEB-INF/views/save-result.jsp";
RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher(viewPath);
dispatcher.forward(request,response);

member를 모델 삼아, 위와 같은 방법으로 jsp에 모델을 전달한다.

 

=> 한계:

위 코드(포워드와 ViewPath)가 계속 중복된다.

HttpServletRequest request, HttpServletResponse response는 둘 다 사용되지 않아도 계속 불려다닌다.

 

4. MVC 프레임워크 만들기

※ 프론트 컨트롤러 패턴 

출처: 김영한 강사님 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술 강의 자료

FrontController 서블릿 하나로 클라이언트의 요청을 받아서,

요청에 맞는 컨트롤러를 찾아서 호출해준다.

<코드>

Ver1.

Map에 {"url", url에 맞는 컨트롤러 객체} 세트를 넣어 두고,

request가 들어오면 url로 컨트롤러를 찾아 연결해준다.

 

Ver2.

중복 제거

각각 컨트롤러에 중복되던 아래 부분을

String viewPath = "경로";
RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher(viewPath);
dispatcher.forward(request,response);

객체로 따로 빼서

public class MyView {
    private String viewPath;

    public MyView(String viewPath){
        this.viewPath = viewPath;
    }

    public void render(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException{
        RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher(viewPath);
        dispatcher.forward(request, response);
    }
}

return new MyView("경로");

이렇게 바꿔준다.

 

Ver3.

모델을 추가한다.

@Getter
@Setter
public class ModelView {
    private String viewName;
    private Map<String, Object> model = new HashMap<>();

    public ModelView(String viewName){
        this.viewName = viewName;
    }
}

Map에 뷰에 전달할 객체들을 담아서 뷰에 전달한다.

ModelView mv = controller.process(paramMap);

String viewName = mv.getViewName();
MyView view = viewResolver(viewName); // 나머지 경로와 함께 MyView 객체 리턴

view.render(mv.getModel(), request, response);

 

Ver4.

Model을 객체가 아니라 맵으로 사용하기

객체까지 controller에 넘겨서 경로를 리턴하게 한다.

코드가 간결함

Map<String, Object> model = new HashMap<>();

String viewName  = controller.process(paramMap, model);
MyView view = viewResolver(viewName);

view.render(model, request, response);

Ver5.

V1~V4를 상황에 따라 섞어쓸 수 있도록 수정하고 싶음

-> Adapter 패턴

출처: 김영한 강사님 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술 강의 자료

 

<코드>

프론트 컨트롤러는 handleAdapter들도 List에 등록시켜 놓는다.

request URI를 바탕으로 맞는 handler를 찾음

handler에 맞는 handler Adapter도 찾고

handlerAdapter는 handler를 이용해서 각자의 방식으로 ModelView 리턴, View에 전달

 

5. 스프링 MVC - 구조 이해

※ 스프링 MVC 전체 구조

4장에서는 MVC 구조를 직접 만들어보았다.

하지만 스프링에서는 이를 미리 구현해놨다!

출처: 김영한 강사님 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술 강의 자료

대응 관계는 이렇게 된다.

직접 만든 프레임워크	스프링 MVC
FrontController	DispatcherServlet
HandlerMappingMap (핸들러 등록해놓은 리스트)	HandlerMapping
MyHandlerAdapter	HandlerAdapter
ModelView	ModelAndView
ViewResolver (경로 받아서 포워딩하던)	ViewResolver
MyView	View

• DispatcherServlet은 FrameworkServlet을 상속하지만, FrameworkServlet도 넘어 가다가다 보면 HttpServlet을 호출하기 때문에 FrontController처럼 HttpServlet을 상속한다고 할 수 있다. - 똑같이 service() override 해서 사용
• DispacherServlet 은 모든 경로( urlPatterns="/" )에 매핑됨. 하지만 더 자세한 경로가 우선순위가 높기 때문에 기존에 등록한 서블릿도 동작함
• 대부분의 기능을 인터페이스로 제공하므로 원하는 기능 수정 & 확장이 가능하다(쉽지는 않다)

serivce()에서 DispacherServlet.doDispatch()를 호출한다.

이 코드에서

1. 핸들러 조회

2. 핸들러 처리 가능한 어댑터 조회

3. 핸들러 어댑터 실행 -> 4. 핸들러 어댑터를 통해 핸들러 실행 -> 5. ModelAndView 반환

6. 뷰 리졸버를 통해서 뷰 찾기 -> 7. View 반환

8. 뷰 렌더링

까지 위에서 봤던 과정들이 이루어진다.

 

※ 핸들러 매핑과 핸들러 어댑터

@Controller랑 다름 주의

아래는 Controller의 예시이다. 이 Controller가 어떻게 실행될 수 있을까?

@Component("/springmvc/old-controller") //스프링 빈 이름
public class OldController implements Controller {

    @Override
    public ModelAndView handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
        System.out.println("OldController.handleRequest");
        return new ModelAndView("new-form");
    }
}

상황 : 스프링 빈의 이름으로 핸들러를 찾을 수 있는 핸들러 매핑이 필요함

Controller 인터페이스를 실행할 수 있는 핸들러 어댑터를 찾아야 함

 

대부분의 핸들러와 핸들러 어댑터는 스프링에 구현되어있으며, 우선 순위도 정해져 있다.

Dispatcher Servlet에서 순서대로 확인하면서 위에 상황에 매핑이 가능한 핸들러 매핑을 찾는다.(ex)BeanNameUrlHandlerMapping) -> 이걸로 핸들러도 찾는다.

위에 맞는 핸들러 어댑터도 찾는다.(ex)SimpleControllerHandlerAdapter)

 

※ 뷰 리졸버

뷰 리졸버도 똑같이 사용하고 있는 뷰를 처리할 수 있는 ViewResolver를 찾아서  적용한다.

 

※ 스프링 MVC - 시작하기

위에서 설명한 내용은 전부 과거에 사용했던 방석이고,

현재는 @RequestMapping로 유연하게 컨트롤러를 사용할 수 있음

@Controller
public class Controller {
    @RequestMapping({url})
    public ModelAndView process(){
        return new ModelAndView({path});
    }
    @GetMapping({url})
    public ModelAndView process(){
        return new ModelAndView({path});
    }
    @PostMapping({url})
    public ModelAndView process(){
        return new ModelAndView({path});
    }
}