Servlet

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Servlet은 위 초록색 상자의 비즈니스 로직 실행 부분을 제외한 모든 부분을 다 자동화 해준다.

• 동적 웹어플리케이션 컴포넌트

• 클라이언트의 요청에 동적으로 작동하고, 응답은 html을 이용.

• java thread이용하여 동작(가장 큰 강점)

  • thread를 이용해 서버에 부하가 적다.

• MVC패턴에서 Controller로 이용됨.

Servlet 기본 구현

/**
 * Servlet implementation class HelloWorld
 */
@WebServlet(name = "helloServlet", urlPatterns = "/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

Servlet Class는 HttpServlet 클래스를 상속받는다. 그렇기 때문에 Servlet 인터페이스와 GenericServlet, HttpServlet의 기능을 사용할 수 있다.

Servlet의 실행 순서는 개발자가 관리하는 게 아닌 Servlet Container가 관리를 한다. Servlet에 의해 사용자가 정의한 Servlet 객체가 생성되고 호출되고 사라진다.

이렇게 개발자가 아닌 프로그램에 의해 객체들이 관리되는 것을 IoC(Inversion of Control)라고 한다.

• @WebServlet : 서블릿 어노테이션

  • name: 서블릿 이름

  • urlPatterns: url 매핑

HTTP 요청을 통해 매핑된 url이 호출되면 서블릿 컨테이너는 다음 메서드(protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response))를 실행한다.

요청 / 응답 처리

요청 처리 객체 및 응답 처리 객체를 Tomcat에서 받는다.

protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
}

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    ...
}

protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    }
}

HttpServletRequest

클라이언트의 요청 처리 객체

HTTP 요청 메시지를 직접 파싱해서 사용해도 되지만, 매우 불편할 것이다. 서블릿은 개발자가 HTTP 요청 메시지를 편리하게 사용할 수 있도록 개발자 대신에 HTTP 요청 메시지를 파싱하여, 그 결과를 HttpServletRequest 객체에 담아서 제공해준다.

• HTTP 요청 메세지

  POST /save HTTP/1.1
  Host: localhost:8080
  Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
  username=dahye&age=20

  • START LINE

    • HTTP 메소드

    • URL

    • 쿼리 스트링

    • 스키마, 프로토콜

  • 헤더

  • 바디

    • form 파라미터 형식 조회

    • message body 데이터 직접 조회

• 임시 저장소 기능

  • 해당 HTTP 요청이 시작부터 끝날때까지 유지되는 임시 저장소 기능

  • 저장 : request.setAttribute(name, value)

  • 조회: request.getAttribute(name)

• 세션 관리 기능

  • request.getSession(create: true)

HttpServletRequest 로 조회할 수 있는 정보들을 조회해보는 예제이다.

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.util.Enumeration;

@WebServlet(name = "requestHeaderServlet", urlPatterns = "/request-header")
public class RequestHeaderServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        printStartLine(request);
        printHeaders(request);
        printHeaderUtils(request);
                printEtc(request);
    }

    private void printStartLine(HttpServletRequest request) {
        System.out.println("--- REQUEST-LINE - start ---");
        System.out.println("request.getMethod() = " + request.getMethod()); //GET
        System.out.println("request.getProtocal() = " + request.getProtocol()); //
        // HTTP/1.1
        System.out.println("request.getScheme() = " + request.getScheme()); //http
        // http://localhost:8080/request-header
        System.out.println("request.getRequestURL() = " + request.getRequestURL());
        // /request-test
        System.out.println("request.getRequestURI() = " + request.getRequestURI());
        //username=hi
        System.out.println("request.getQueryString() = " +
                request.getQueryString());
        System.out.println("request.isSecure() = " + request.isSecure()); //https
        // 사용 유무
        System.out.println("--- REQUEST-LINE - end ---");
        System.out.println();
    }

    private void printHeaders(HttpServletRequest request) {
        System.out.println("--- Headers start ---");

        request.getHeaderNames().asIterator().forEachRemaining(headerName -> System.out.println(headerName + " : " + request.getHeader(headerName)));

        System.out.println("--- Headers end ---");
        System.out.println();

    }

    // Header 편리한 조회
    private void printHeaderUtils(HttpServletRequest request) {
        System.out.println("--- Header 편의 조회 start ---");
        System.out.println("[Host 편의 조회]");
        System.out.println("request.getServerName() = " +
                request.getServerName()); //Host 헤더
        System.out.println("request.getServerPort() = " + request.getServerPort()); //Host 헤더


        System.out.println();
        System.out.println("[Accept-Language 편의 조회]");
        request.getLocales().asIterator()
                .forEachRemaining(locale -> System.out.println("locale = " + locale));
        System.out.println("request.getLocale() = " + request.getLocale());

        System.out.println();
        System.out.println("[cookie 편의 조회]");
        if (request.getCookies() != null) {
            for (Cookie cookie : request.getCookies()) {
                System.out.println(cookie.getName() + ": " + cookie.getValue());
            }
        }
        System.out.println();
        System.out.println("[Content 편의 조회]");
        System.out.println("request.getContentType() = " +
                request.getContentType());
        System.out.println("request.getContentLength() = " + request.getContentLength());
        System.out.println("request.getCharacterEncoding() = " +
                request.getCharacterEncoding());
        System.out.println("--- Header 편의 조회 end ---");
        System.out.println();
    }

    private void printEtc(HttpServletRequest request) {
        System.out.println("--- 기타 조회 start ---");
        System.out.println("[Remote 정보]");
        System.out.println("request.getRemoteHost() = " + request.getRemoteHost());
        System.out.println("request.getRemoteAddr() = " + request.getRemoteAddr());
        System.out.println("request.getRemotePort() = " + request.getRemotePort());

        System.out.println();

        System.out.println("[Local 정보]");
        System.out.println("request.getLocalName() = " + request.getLocalName());
        System.out.println("request.getLocalAddr() = " + request.getLocalAddr());
        System.out.println("request.getLocalPort() = " + request.getLocalPort());
        System.out.println("--- 기타 조회 end ---");
        System.out.println();
    }

}

--- REQUEST-LINE - start ---
request.getMethod() = GET
request.getProtocal() = HTTP/1.1
request.getScheme() = http
request.getRequestURL() = http://localhost:8080/request-header
request.getRequestURI() = /request-header
request.getQueryString() = null
request.isSecure() = false
--- REQUEST-LINE - end ---

--- Headers start ---
host : localhost:8080
connection : keep-alive
cache-control : max-age=0
sec-ch-ua : " Not A;Brand";v="99", "Chromium";v="90", "Google Chrome";v="90"
sec-ch-ua-mobile : ?0
upgrade-insecure-requests : 1
user-agent : Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/90.0.4430.212 Safari/537.36
accept : text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
sec-fetch-site : same-origin
sec-fetch-mode : navigate
sec-fetch-user : ?1
sec-fetch-dest : document
referer : http://localhost:8080/basic.html
accept-encoding : gzip, deflate, br
accept-language : ko-KR,ko;q=0.9,en-US;q=0.8,en;q=0.7
--- Headers end ---

--- Header 편의 조회 start ---
[Host 편의 조회]
request.getServerName() = localhost
request.getServerPort() = 8080

[Accept-Language 편의 조회]
locale = ko_KR
locale = ko
locale = en_US
locale = en
request.getLocale() = ko_KR

[cookie 편의 조회]

[Content 편의 조회]
request.getContentType() = null
request.getContentLength() = -1
request.getCharacterEncoding() = UTF-8
--- Header 편의 조회 end ---

--- 기타 조회 start ---
[Remote 정보]
request.getRemoteHost() = 0:0:0:0:0:0:0:1
request.getRemoteAddr() = 0:0:0:0:0:0:0:1
request.getRemotePort() = 64206

[Local 정보]
request.getLocalName() = localhost
request.getLocalAddr() = 0:0:0:0:0:0:0:1
request.getLocalPort() = 8080
--- 기타 조회 end ---

요청 데이터

• GET : 쿼리 파라미터

  • url?username=hello&age=30

  • 메세지 바디 없이 url의 쿼리 파라미터에 데이터를 포함해서 전달

  • 검색, 필터, 페이징등에서 많이 사용

  /**
   * 1. 파라미터 전송 기능
   * http://localhost:8080/request-param?username=hello&age=20&username=hello2
   */
  @WebServlet(name = "requestParamServlet", urlPatterns = "/request-param")
  public class RequestParamServlet extends HttpServlet {
  
      @Override
      protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
          System.out.println("==> 전체 파라미터 조회 start");
          request.getParameterNames().asIterator().forEachRemaining(paramName -> System.out.println(paramName + " = " + request.getParameter(paramName)));
          System.out.println("==> 전체 파라미터 조회 end");
          System.out.println();
  
          System.out.println("==> 단일 파라미터 조회 start");
          String username = request.getParameter("username");
          System.out.println("username = " + username);
          String age = request.getParameter("age");
          System.out.println("age = " + age);
          System.out.println("==> 단일 파라미터 조회 end");
            System.out.println();
  
          System.out.println("==> 이름이 같은 복수 파라미터 조회 start");
          String[] usernames = request.getParameterValues("username");
          for (String name : usernames) {
              System.out.println("username = " + name);
          }
          System.out.println("==> 이름이 같은 복수 파라미터 조회 end");
      }
  }

  파라미터 이름이 한개인데, 값이 여러개가 넘어오는 경우에는 request.getParameterValues 를 사용해서 중복값을 가져올 수 있으며, request.getParameter 는 여러개의 값중 첫번째 값을 반환한다.

  ==> 전체 파라미터 조회 start
  username = hello
  age = 20
  ==> 전체 파라미터 조회 end
  
  ==> 단일 파라미터 조회 start
  username = hello
  age = 20
  ==> 단일 파라미터 조회 end
  
  ==> 이름이 같은 복수 파라미터 조회 start
  username = hello
  username = hello2
  ==> 이름이 같은 복수 파라미터 조회 end

  여기서는 클라이언트에서 서버로 데이터를 전달할 때, HTTP 메세지 바디를 사용하지 않기 때문에, content-type이 없다.

• POST : HTML-form 방식

  • content-type: application/x-www-form-urlencoded

  • 메세지 바디에 쿼리 파라미터 형식으로 전달(username=hello&age=30)

  • 회원가입, 상품 주문, HTML form 사용

  <!DOCTYPE html>
  <html>
  <head>
      <meta charset="UTF-8">
      <title>Title</title>
  </head>
  <body>
  <form action="/request-param" method="post">
      username: <input type="text" name="username" /> age: <input type="text" name="age" /> <button type="submit">전송</button>
  </form>
  </body>
  </html>

  form 전송으로 하게 되는 경우에 input에 넘어오는 데이터가 전달되는 것을 확인할 수 있다.

  username=test&age=30]
  ==> 전체 파라미터 조회 start
  username = test
  age = 30
  ==> 전체 파라미터 조회 end
  
  ==> 단일 파라미터 조회 start
  username = test
  age = 30
  ==> 단일 파라미터 조회 end
  
  ==> 이름이 같은 복수 파라미터 조회 start
  username = test
  ==> 이름이 같은 복수 파라미터 조회 end

  request.getParameter() 는 GET과 POST 형식 두개 다 지원하는 것을 볼 수 있다. POST HTML form 형식은 HTTP 메세지 바디에 해당 데이터를 포함해서 보내기때문에 바디에 포함된 데이터가 어떤 형식인지 content-type을 반드시 지정해서 보내야한다. Form 형식은 application/x-www-form-urlencoded 형식이다.

• HTTP message body

  • HTTP API에서 주로 사용

  • JSON, XML, TEXT(주로 JSON 사용)

  • POST, PUT, PATCH

  // 이때 테스트는 postman으로 진행
  @WebServlet(name = "RequestBodyStringServlet", urlPatterns = "/request-body-string")
  public class RequestBodyStringServlet extends HttpServlet {
  
      @Override
      protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
          ServletInputStream inputStream = request.getInputStream();
          String messageBody = StreamUtils.copyToString(inputStream, StandardCharsets.UTF_8);
  
          System.out.println("messageBody = " + messageBody);
  
          response.getWriter().write("OK");
      }
  }

  messageBody = test

HttpServletResponse

클라이언트 응답 처리 객체

• HTTP 응답코드 지정

• 헤더 생성

• 바디 생성

편의 기능 제공

• Content-Type, Cookie, Redirect

@WebServlet(name = "ResponseHeaderServlet", urlPatterns = "/response-header")
public class ResponseHeaderServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

        // status-line
        response.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);

        // response-header
        response.setHeader("Content-Type", "text/plain");
        response.setHeader("Cache-Control", "no-cache, no-store, must-revalidate");
        response.setHeader("Pragma", "no-cache");
        response.setHeader("my-header", "hello");

        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.println("OK");
    }
}

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위에서 설정한 값이 Response Header에 설정된 것을 확인할 수 있다.

쿠키, redirect 설정

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

@WebServlet(name = "ResponseHeaderServlet", urlPatterns = "/response-header")
public class ResponseHeaderServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

        // status-line
        response.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);

        // response-header
//        response.setHeader("Content-Type", "text/plain");
        response.setHeader("Cache-Control", "no-cache, no-store, must-revalidate");
        response.setHeader("Pragma", "no-cache");
        response.setHeader("my-header", "hello");

        // header 편의 메서드
        content(response);

        // cookie 편의 메서드
        cookie(response);

        // redirect
        redirect(response);


        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.println("OK");
    }

    private void content(HttpServletResponse response) {
//        response.setHeader("Content-Type", "text/plain;charset=utf-8");
        response.setContentType("text/plain");
        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setContentLength(2); //(생략시 자동 생성)
    }

    private void cookie(HttpServletResponse response) {
        response.setHeader("Set-Cookie", "myCookie=good; Max-Age=600");
        Cookie cookie = new Cookie("myCookie", "good");
        cookie.setMaxAge(600); //600초
        response.addCookie(cookie);
    }

    private void redirect(HttpServletResponse response) throws IOException {
        //Status Code 302
        //Location: /basic/hello-form.html
        //response.setStatus(HttpServletResponse.SC_FOUND); //302
        //response.setHeader("Location", "/basic/hello-form.html");
        response.sendRedirect("/basic/hello-form.html");
    }
}

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응답 데이터

• 단순 텍스트 응답

  PrintWriter writer = response.getWriter();
  writer.println("OK");

• HTML 응답 : text/html 지정 필요

  @WebServlet(name = "responseHtmlServlet", urlPatterns = "/response-html")
  public class ResponseHtmlServlet extends HttpServlet {
  
      @Override
      protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
  
          response.setContentType("text/html");
          response.setCharacterEncoding("utf-8");
  
          PrintWriter writer = response.getWriter();
          writer.write("<html>");
          writer.write("<body>");
          writer.write("  <h1>hello</h1>");
          writer.write("</body>");
          writer.write("</html>");
  
      }
  }

  <html>
  <body>
    <h1>hello</h1>
  </body>
  </html>

• HTTP API - MessageBody JSON 응답

  @WebServlet(name = "responseJsonServlet", urlPatterns = "/response-json")
  public class ResponseJsonServlet extends HttpServlet {
  
      private ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
  
      @Override
      protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
  
          response.setContentType("application/json");
          response.setCharacterEncoding("utf-8");
  
          HelloData helloData = new HelloData();
          helloData.setAge(30);
          helloData.setUsername("test");
  
          String result = objectMapper.writeValueAsString(helloData);
  
          response.getWriter().write(result);
      }
  }

  {"username":"test","age":30}

  application/json 은 스펙상 utf-8 형식을 사용하도록 정의되어 있으며, charset=utf-8 과 같은 추가 바라미터는 지원하지 않는다. 즉, application/json;charset=utf-8 은 의미 없는 파라미터가 추가된 것이고, response.getWriter() 를 사용하면 자동으로 추가 파라미터를 추가한다. 이 문제는 response.getOutputStream() 으로 해결할 수 있다.

service()

GET, POST 방식을 구분하지 않는다. HTTP 요청에서 GET방식으로 오면, doGet() 메서드를 호출하고 POST방식으로 요청이 오면, doPost() 를 호출한다.

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("HelloServlet.service");
        System.out.println("request = " + request);
        System.out.println("response = " + response);

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

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

    }

doGet()

GET 방식 : URL 값으로 정보가 전송되어 보안에 약함

Get : http://IP주소:port번호/컨텍스트/path/MemberJoin?id=“abcdefg”&name=“홍길동”

다음과 같이 url 값으로 정보가 전송되는 방법이다.

• html form 태그의 method 속성이 get인 경우 호출된다.

<form action="GetMethod" method="get"></form>

• 웹브라우저의 주소창을 이용해 servlet을 요청한 경우에도 호출된다.

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("doGet");
        // 무엇으로 응답할 지 구현해 줘야한다.
        // 한글지정 charset=euc-kr
        response.setContentType("text/html; charset=euc-kr");

        //웹 브라우저에 출력하기 위한 스트림  
        PrintWriter writer = response.getWriter();

        writer.println("<html>");
        writer.println("<head>");
        writer.println("</head>");
        writer.println("<body>");
        writer.println("<h1>Hello World</h1>");
        writer.println("</body>");
        writer.println("</html>");

        writer.close();
    }

doPost()

POST 방식 : header를 이용해 정보가 전송되어 보안에 강하다.

Post : http://IP주소:port번호/컨텍스트/path/MemberJoin

• html form 태그의 method 속성이 post인 경우 호출된다.

<!-- post.html -->
<form action="PostMethod" method="post">
    <input type="sublmit" value="post">
</form>

//PostMethod.java (servlet)
//...
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("doPost");

        response.setContentType("text/html; charset=euc-kr");
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.println("<html>");
        writer.println("<head>");
        writer.println("</head>");
        writer.println("<body>");
        writer.println("<h1>POST 방식입니다..</h1>");
        writer.println("</body>");
        writer.println("</html>");
    }

Context Path

WAS(Web Application Server)에서 웹어플리케이션을 구분하기 위한 path 입니다. 이클립스에서 프로젝트를 생성하면, 자동으로 server.xml에 추가 됩니다.

<Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs" pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"/>

      <Context docBase="ch05" path="/ch05" reloadable="true" source="org.eclipse.jst.jee.server:ch05"/></Host>

로그 출력

• application.properties

  logging.level.org.apache.coyote.http11=debug

개발 서버에서 위 설정을 추가해 HTTP 요청관련해서 로그를 출력할 수 있다.

요청 URL : http://localhost:8080/hello?username=%EB%8B%A4%ED%98%9C

2021-05-23 22:19:31.486 DEBUG 84310 --- [nio-8080-exec-1] o.a.coyote.http11.Http11InputBuffer      : Before fill(): parsingHeader: [true], parsingRequestLine: [true], parsingRequestLinePhase: [0], parsingRequestLineStart: [0], byteBuffer.position(): [0], byteBuffer.limit(): [0], end: [0]
2021-05-23 22:19:31.489 DEBUG 84310 --- [nio-8080-exec-1] o.a.coyote.http11.Http11InputBuffer      : Received [GET /hello?username=%EB%8B%A4%ED%98%9C HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0
sec-ch-ua: " Not A;Brand";v="99", "Chromium";v="90", "Google Chrome";v="90"
sec-ch-ua-mobile: ?0
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/90.0.4430.212 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
Sec-Fetch-Site: none
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Sec-Fetch-User: ?1
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]

Servlet 작동 순서

클라이언트에서 servlet 요청이 들어오면 서버에서는 servlet 컨테이너를 만들고 요청이 있을 때마다 스레드가 생성된다.

스레드를 이용해 request를 처리해 서버의 부하가 적게 걸린다.

https://gmlwjd9405.github.io/images/web/web-service-architecture.png

이때 Servlet 컨테이너에서 1. 스레드 생성 2. servlet 객체를 생성한다.

HTTP 요청이 발생했을 때를 생각해보자.

1. WAS는 Request, Response 객체를 새로 만들어서 서블릿 객체를 호출한다.

   • 이때, 개발자는 Request 객체에서 HTTP 요청정보를 꺼내 사용하고, Response 객체에 HTTP 응답 정보를 편리하게 입력한다.

2. WAS는 Response 객체에 담겨있는 내용으로 HTTP 응답 정보를 생성한다.

Servlet Container(WAS)

톰캣과 같이 서블릿을 지원하는 WAS를 서블릿 컨테이너라고 한다.

• 서블릿 객체를 생성, 초기화, 호출, 종료하는 생명주기를 관리(싱글톤)

  • 고객의 요청이 올때마다 계속 객체를 생성하는 것은 비효율

  • 최초 로딩 시점에 서블릿 객체를 미리 만들어두고 재활용

  • 모든 고객 요청은 동일한 서블릿 객체 인스턴스에 접근

  • 이때, 공유 변수는 주의해서 사용해야한다.

  • 서블릿 컨테이너 종료시 함께 종료

• JSP도 서블릿으로 변환되어 사용

• 동시 요청을 위한 멀티 쓰레드 처리 지원

동시요청 - 멀티 쓰레드

쓰레드란?

• 어플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행

• 자바 메인 메서드를 처음 실행하면 main 이라는 이름의 쓰레드가 실행

• 쓰레드가 없다면 자바 애플리케이션 실행 불가능

• 쓰레드는 한반에 하나의 코드 라인만 수행

• 동시 처리가 필요하면 쓰레드 추가로 생성

요청이 올때마다 쓰레드를 생성한다면?

img

• 장점

  • 동시 요청을 처리할 수 있다.

  • 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 때까지 처리 가능

  • 하나의 쓰레드가 지연되어도, 나머지 쓰레드는 정상 동작

• 단점

  • 쓰레드는 생성 비용이 매우 비싸다.

    • 고객의 요청이 들어올 때마다 쓰레드를 생성하면, 응답 속도가 늦어진다.

  • 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생

  • 쓰레드 생성에 제한이 없다.

    • 고객 요청이 너무 많이 오게되면, CPU, 메모리 임계점을 넘어 서버가 죽을 수 있다.

쓰레드 풀

Threadpool

Thread Pool에 쓰레드를 미리 만들어두고 관리한다. 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다.(톰캣은 200개가 default 값)

이때, 쓰레드가 필요하면 이미 쓰레드풀에 생성되어 있는 쓰레드를 꺼내서 사용하고 사용을 완료하면, 쓰레드 풀에 해당 쓰레드를 반납한다. 만약 쓰레드 풀에 있는 모든 쓰레드가 사용중이라면, 요청을 거절하거나, 특정 숫자만큼만 대기하도록 설정할 수 있다.

이렇게 쓰레드 풀을 사용하면 다음과 같은 장점이 있다.

1. 쓰레드가 미리 생성되어 있어, 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용(CPU)이 절약되고, 응답 시간이 빨라진다.

2. 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 있으므로 너무 많은 요청이 들어와도 기존 요청은 안전하게 처리할 수 있다.

여기서 최대 쓰레드 수(max thread) 설정이 가장 주요 튜닝 포인트이다.

이 값을 너무 낮게 설정하게되면, 동시 요청이 많이 들어왔을때 서버 리소스는 여유롭지만, 클라이언트는 금방 응답 지연이되는 현상이 발생할 수 있다.

반대로 최대 쓰레드 수를 너무 높게 설정하면, 동시 요청이 많이 들어왔을때, CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버가 다운된다.

그렇다면 적정 수는 어떻게 찾을까? 애플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다르다. 그러므로 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트를 시도해봐야한다. (아파치 ab, 제이미터, nGrinder )

즉, 핵심은 WAS가 멀티쓰레드에 대한 부분은 모두 처리해준다는 것이다. 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 되며, 개발자는 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 소스 코드를 개발할 수 있다. 하지만, 멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체는 주의해서 사용해야한다.

Servlet life cycle(생명주기)

Servlet의 사용도가 높은 이유는 빠른 응답 속도 때문이다. Servlet은 최초 요청 시 객체가 만들어져 메모리에 로딩되고, 이후 요청에는 기존의 객체를 재활용하게 되므로 동작 속도가 빠르다.

servlet life cycle에 대한 이미지 검색결과

@WebServlet("/LifeCycleEx")
public class LifeCycleEx extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    /**
     * @see HttpServlet#HttpServlet()
     */
    public LifeCycleEx() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

//    @Override
//    public void service(ServletRequest arg0, ServletResponse arg1)
//            throws ServletException, IOException {
//        // TODO Auto-generated method stub
//        System.out.println("service");
//    }

    @Override
    public void init() throws ServletException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("init");
    }

    @Override
    public void destroy() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("destroy");
    }


    /**
     * @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
     */
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("doGet");
    }

    /**
     * @see HttpServlet#doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
     */
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("doPost");
    }
}

init
doGet
doGet
doGet
destroy

새로 고침하면 doGet만 반복해서 호출되는 것을 확인할 수 있다. 어느 시점에 호출이 되는지 알고 있어야한다.

Servlet 선처리 / 후처리

Servlet 선처리, 후처리

선처리 @PostConstruct

init전에 한번 호출되는 것

@PostConstruct
private void initPostConstruct() {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println("initPostConstruct");
}

후처리 @PreDestroy

destroy 후에 호출된다.

@PreDestroy
private void destoryPreDestory() {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println("destoryPreDestory");
}

initPostConstruct
init
doGet
doGet
doGet
doGet
destroy
destoryPreDestory

HTML Form tag

form태그는 서버쪽으로 정보를 전달할 때 사용하는 태그이다.[HTML - form ]태그와 관련해서 정리해둔 자료이다.

<form action="요청하는 컴포넌트 이름" method=["post"|"get"]>
</form>

요청하는 컴포넌트 이름에는 이동할 위치를 넣어준다. (ex) join.jsp, info.html, HWorldServlet Parameter

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
    <form action="FormMethod" method="get">
        이름 : <input type="text" name="name" size="10"><br/>
        아이디: <input type="text" name="id" size="10"><br/>
        비밀번호 : <input type="password" name="pw" size="10"><br/>
        취미 : <input type="checkbox" name="hobby" value="read">독서
        <input type="checkbox" name="hobby" value="cook">요리
        <input type="checkbox" name="hobby" value="run">조깅
        <input type="checkbox" name="hobby" value="swim">수영
        <input type="checkbox" name="hobby" value="sleep">취침<br/>
        <input type="radio" name="major" value="kor">국어
        <input type="radio" name="major" value="eng" checked="checked">영어
        <input type="radio" name="major" value="mat" >수학
        <input type="radio" name="major" value="des" >디자인<br/>
        <select name="protocol">
            <option value="http">http</option>
            <option value="ftp" selected="selected">ftp</option>
            <option value="smtp">smtp</option>
            <option value="pop">pop</option>
        </select><br/>
        <input type="submit" value="제출"><input type="reset" value="초기화">
    </form>
</body>
</html>

Servlet Parameter

form 태그의 submit 버튼을 클릭하여 데이터를 서버로 전송하면, 해당파일(servlet)에서는 HttpServletRequest 객체를 이용해서 Parameter값을 얻을 수 있다.

반환값은 다 String이다.

• getParameter(name) : name에 해당하는 value값을 리턴

• getParameterValues(name) : value값들이 여러개인 경우(체크박스를 사용하는 경우)에 사용

• getParameterNames() : name들의 배열이 넘어온다.

protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // TODO Auto-generated method stub

        System.out.println("doPost");
        request.setCharacterEncoding("utf-8");

        String name = request.getParameter("name");
        String id = request.getParameter("id");


        String pw = request.getParameter("pw");

        String[] hobbys = request.getParameterValues("hobby");
        String major = request.getParameter("major");
        String protocol = request.getParameter("protocol");

        response.setContentType("text/html; charset=utf-8");
        PrintWriter writer = response.getWriter();

        writer.println("<html><head></head><body>");
        writer.println("이름 : " + name + "<br />");
        writer.println("아이디 : " + id + "<br />");
        writer.println("비밀번호 : " + pw + "<br />" );
        writer.println("취미 : " + Arrays.toString(hobbys) + "<br />");
        writer.println("전공 : " + major + "<br />");
        writer.println("프로토콜 : " + protocol);
        writer.println("</body></html>");
    }

}

ServletConfig

특정 Servlet이 생성될 때 초기에 필요한 데이터들을 초기화 파라미터이다.

web.xml 에 기술하고 Servlet파일에서는 ServletConfing 클래스를 이용해서 접근(사용)한다.

+web.xml이 아닌 Servlet파일에 직접 기술하는 방법도 있다.

web.xml이용하기

<?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_8_1_ex1_initparamex</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>ServletInitParam</servlet-name>
      <servlet-class>com.javalec.ex.ServletInitParam</servlet-class>

      <init-param>
          <param-name>id</param-name>
          <param-value>abcdef</param-value>
      </init-param>
      <init-param>
          <param-name>pw</param-name>
          <param-value>1234</param-value>
      </init-param>
      <init-param>
          <param-name>path</param-name>
          <param-value>C:\\javalec\\workspace</param-value>
      </init-param>

  </servlet>
  <servlet-mapping>
      <servlet-name>ServletInitParam</servlet-name>
    <url-pattern>/InitParam</url-pattern>
  </servlet-mapping>

</web-app>

package com.javalec.ex;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**
 * Servlet implementation class ServletInitParam
 */
//@WebServlet("/ServletInitParam")
public class ServletInitParam extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    /**
     * @see HttpServlet#HttpServlet()
     */
    public ServletInitParam() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    /**
     * @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
     */
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("doGet");

        String id = getInitParameter("id");
        String pw = getInitParameter("pw");
        String path = getInitParameter("path");

        response.setContentType("text/html; charset=EUC-KR");
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.println("<html><head></head><body>");
        writer.println("아이다 : " + id + "<br />");
        writer.println("비밀번호 : " + pw + "<br />");
        writer.println("path : " + path);
        writer.println("</body></html>");

        writer.close();
    }

    /**
     * @see HttpServlet#doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
     */
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("doPost");
    }

}

Servlet 파일에 직접 기술하기

@WebServlet(urlPatterns={"/ServletInitParam"}, initParams={@WebInitParam(name="id", value="abcdef"), @WebInitParam(name="pw", value="1234")})

데이터 공유 : ServletContext

여러 Servlet에서 특정 데이터를 공유해야할 경우 context parameter를 이용해서 web.xml 에 기술하고, Servlet에서 공유하면서 사용할 수 있다.

이때 <servlet>보다 위쪽에 있어야한다.

  <context-param>
      <param-name>id</param-name>
      <param-value>abcdef</param-value>
  </context-param>
  <context-param>
      <param-name>pw</param-name>
      <param-value>1234</param-value>
  </context-param>
  <context-param>
      <param-name>path</param-name>
      <param-value>C:\javalec\workspace</param-value>
  </context-param>

String id = getServletContext().getInitParameter("id");
String pw = getServletContext().getInitParameter("pw");
String path = getServletContext().getInitParameter("path");

웹어플리케이션 감시

웹어플리케이션의 생명주기(LifeCycle)를 감시하는 리스너(Listener)가 있습니다. 바로 ServletContextListener 입니다.

리스너의 해당 메소드가 웹 어플리케이션의 시작과 종료 시 호출 됩니다.(contextInitialized(), contextDestroyed())

(클래스 생성 + implements ServletContextListener)를 해줘야한다.

<listener>
    <listener-class>com.javalec.ex.ContextListenerEx</listener-class>
</listener>

package com.javalec.ex;

import javax.servlet.ServletContextEvent;
import javax.servlet.ServletContextListener;
import javax.servlet.annotation.WebListener;

@WebListener
public class ContextListenerEx implements ServletContextListener{

    public ContextListenerEx() {
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    @Override
    public void contextDestroyed(ServletContextEvent arg0) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("contextDestroyed");
    }

    @Override
    public void contextInitialized(ServletContextEvent arg0) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("contextInitialized");
    }

}

한글 처리

Tomcat 서버의 기본 문자 처리방식은 IOS-8859-1 방식이다. 따라서 개발자가 따로 한글 인코딩을 하지않으면 한글이 깨져보인다.

Get방식 - server.xml 수정

<Connector URIEncoding="utf-8" connectionTimeout="20000" port="8181" protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443"/>

Post 방식 - .setCharacterEncoding

request.setCharacterEncoding("utf-8");