서블릿

서블릿 등장 배경

웹 클라이언트와 웹서버(또는 WAS)는 HTTP로 통신한다. 요청 메세지로부터 응답 메세지를 만들려면 웹서버는 다음의 처리 과정을 거쳐야 한다.

웹서버 처리 과정

처리 과정이 복잡하기에 프로그래머는 비즈니스 로직에만 집중할 수 있도록 만들어줄 필요가 있다. 이를 위해 서블릿이 등장했다. 프로그래머는 서블릿 클래스만을 작성해 비즈니스 로직에 집중하고 서블릿을 지원하는 WAS(ex 톰캣)가 위 작업을 대신한다.

서블릿

서블릿이란 클라이언트 요청을 처리하고 그 결과를 반환하는 Servlet 클래스의 규현 규칙을 지킨 자바 웹 프로그래밍 기술이다. 

WAS, 서블릿 구조

1. /hello 경로로 요청
2. WAS는 요청을 받으면 HTTP 요청 메시지를 기반으로 Request 객체와 HTTP 응답을 위한 Response 객체 생성
3. 서블릿 컨테이너의 web.xml 설정에서 요청 url에 해당하는 서블릿을 선택
4. 쓰레드에서 선택한 서블릿의 service() 메서드를 호출, 이때 메서드 인자로 Request, Response 객체가 넘겨짐
5. service() 메서드에서 HTTP 응답 정보를 Response 객체에 넣고 반환
6. WAS는 Response 객체로부터 HTTP 응답 정보를 생성해 응답

서블릿 컨테이너

서블릿을 지원하는 WAS 안에는 서블릿 컨테이너가 있는데 서블릿 컨테이너 속 서블릿 객체가 관리 된다.

서블릿 컨테이너

• 톰캣처럼 서블릿을 지원하는 WAS를 서블릿 컨테이너라고 한다.
• 서블릿 컨테이너는 서블릿 객체를 생성, 초기화, 호출, 종료하는 생명 주기를 관리한다.
• 서블릿 객체는 싱글톤으로 관리된다. 최초 로딩 시점에 서블릿 객체를 미리 만들어두고 재활용한다. 요청에 대해 동일한 서블릿 객체에 접근하므로 서블릿 객체는 thread-safe이어야 한다.
• 멀티 쓰레드 처리가 지원된다.
• JSP도 서블릿으로 변환된다.

동시 요청을 처리하기 위한 멀티 스레드

동시 요청을 처리하기 위해 WAS는 요청마다 대기 중인 쓰레드가 요청에 대응하는 서블릿 객체의 service() 메서드를 호출한다. 따라서 요청이 동시에 들어와도 처리할 수 있다.

WAS, 서블릿 구조

 

쓰레드를 효과적으로 사용하기 위해 쓰레드 풀을 사용한다. 쓰레드 풀의 사용이유는 아래 링크를 살펴보자.

https://gunjoon.tistory.com/118

[OS - 5] 스레드

 

WAS의 주요 튜닝 포인트는 쓰레드 풀의 최대 쓰레드이다. 이 값을 낮게 설정할경우 서버 리소스는 여유롭지만 많은 요청이 들어올시 응답이 지연될수 있다. 반대로 높게 설정할경우 응답 지연을 해결할 수 있지만 서버 리소스가 고갈되어 서버가 다운될 수 있다. 때문에 자신의 시스템에 맞는 최대 쓰레드 개수를 찾기위해 성능 테스트가 필요하다.

Servlet 인터페이스

Servlet 인터페이스는 아래와 같다.

package jakarta.servlet;

public interface Servlet {
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException;

    public ServletConfig getServletConfig();

    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
            throws ServletException, IOException;

    public void destroy();
}

• init() : 서블릿이 생성된 후 초기화 작업을 진행하는 메서드
• service()  : 비즈니스 로직 수행 메서드
• destory() : 서블릿 해제 (자원의 해제, 데이터 저장, 마무리 작업)

웹에서 사용되는 서블릿은 HttpServlet이다. HttpServlet은 Servlet 인터페이스를 구현한 GenericServlet를 상속 받은 추상 클래스이다.

public abstract class HttpServlet extends GenericServlet {
    
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
        throws ServletException, IOException
    {
        String msg = lStrings.getString("http.method_get_not_supported");
        sendMethodNotAllowed(req, resp, msg);
    }

    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
        throws ServletException, IOException {

        String msg = lStrings.getString("http.method_post_not_supported");
        sendMethodNotAllowed(req, resp, msg);
    }

    protected void doPut(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
        throws ServletException, IOException {

        String msg = lStrings.getString("http.method_put_not_supported");
        sendMethodNotAllowed(req, resp, msg);
    }
    
    protected void doDelete(HttpServletRequest req,
                            HttpServletResponse resp)
        throws ServletException, IOException {

        String msg = lStrings.getString("http.method_delete_not_supported");
        sendMethodNotAllowed(req, resp, msg);
    }
}

아래의 메서드 중 필요한 메서드를 오버라이딩 해야 한다. service 메서드는 따로 오버라이딩 해줄 필요가 없다. HttpServlet의 service 메서드가 HTTP 요청을 보고, doMethod 꼴의 메서드를 실행하기 때문이다.

• doGet() : HTTP GET 요청에 대한 처리
• doPost() : HTTP POST 요청에 대한 처리
• doPut() : HTTP PUT 요청에 대한 처리
• doDelete() : HTTP DELETE 요청에 대한 처리
• init() : 서블릿 초기화
• destory() : 서블릿 해제

실습

사전 준비) 톰캣 9.0.71 버전 설치

 

프로젝트 구성

• IDE : Intellj
• JDK 8
• Maven Project (archetype-webapp)
• 톰캣 서버와 연동
• Dependency (javax.servlet-api)

HelloServlet 생성

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

public class HelloServlet extends HttpServlet {
    @Override
    public void init() {
        System.out.println("init...");
    }

    @Override
    public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse rep) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("doGet here");
        rep.setContentType("text/html");
        PrintWriter out = rep.getWriter();
        out.println("<html><body>Hello Servlet!</body></html>");
    }

    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("destroy!");
    }
}

web.xml에 HelloServlet 등록

<!DOCTYPE web-app PUBLIC
 "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
 "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" >

<web-app>
  <display-name>Archetype Created Web Application</display-name>

  <servlet>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <servlet-class>HelloServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/HelloServlet</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>

결과

HelloServlet

참고)

https://joel-dev.site/84

저는 서블릿이 처음이라니까요?

https://atoz-develop.tistory.com/entry/IntelliJ-JAVA-%EC%9B%B9-%EA%B0%9C%EB%B0%9C-%ED%99%98%EA%B2%BD-%EA%B5%AC%EC%B6%95-%EB%B0%A9%EB%B2%95-Maven-Tomcat

IntelliJ JAVA 웹 개발 환경 구축 방법 (+ Maven, Tomcat)

https://diaryofgreen.tistory.com/112

Tomcat :: web.xml의 load-on-startup

https://catsbi.oopy.io/defe6c4d-1d74-4a5e-8349-ff9077dda184

웹 애플리케이션 이해