Servlet & Servlet Container

1. Servlet(서블릿) 이란?

클라이언트의 요청을 처리하고, 그 결과를 반환하는 Servlet 클래스의 구현 규칙을 지킨 자바 웹 프로그래밍 기술

서블릿이란 자바를 사용하여 웹을 만들기 위해 필요한 기술 입니다.
자세히 설명하자면 클라이언트가 어떠한 요청을 하면 그에 대한 결과를 다시 전송해주어야 하는데, 이러한 역할을 하는 자바 프로그램입니다. 예를 들어, 어떠한 사용자가 저의 게시글을 보기 위해 게시글 리스트 중 한개를 클릭합니다. 그때 서버는 요청한 게시글의 상세 정보를 확인 하고 사용자에게 저의 글을 띄워줘야 합니다. 이러한 역할을 수행하는 것이 바로 서블릿입니다.

그래서 서블릿은 자바로 구현 된 CGI(Common Gateway Interface)라고 흔히 말합니다.

CGI (Common Gateway Interface)?

CGI는 특별한 라이브러리나 도구를 의미하는 것이 아니고, 별도로 제작된 웹서버와 프로그램간의 교환 방식입니다.
CGI 방식은 프로그래밍 언어로도 구현이 가능하며, 별도로 만들어 놓은 프로그램에 HTML의 Get or POST 방법으로 클라이언트의 데이터를 환경변수로 전달하고, 프로그램의 표준 출력 결과를 클라이언트에게 전송하는 것입니다.
즉, 자바 어플리케이션에서 코딩을 하듯 웹 브라우저용 출력 화면을 만드는 방법입니다.

2. Servlet 특징

• 클라이언트의 요청에 대해 동적으로 작동하는 웹 애플리케이션 컴포넌트
• html을 사용하여 요청에 응답한다.
• java Thread를 이용하여 동작한다.
• MVC 패턴에서 Controller로 이용된다.
• HTTP 프로토콜 서비스를 지원하는 javax.servlet.http.HttpServlet 클래스를 상속받는다.
• UDP보다 처리 속도가 느리다.
• HTML 변경 시 Servlet을 재컴파일해야 하는 단점이 있다.

일반적으로 웹서버는 정적인 페이지만을 제공합니다. 그렇기 때문에 동적인 페이지를 제공하기 위해서 웹서버는 다른 곳에 도움을 요청하여
동적인 페이지를 작성해야 합니다. 동적인 페이지로는 임의의 이미지만을 보여주는 페이지와 같이 사용자가 요점한 시점에 페이지를 생성해서 전달해주는 것을 의미 합니다. 여기서 웹서버가 동적인 페이지를 제공할 수 있도록 도와주는 애플리케이션이 서블릿이며, 동적인 페이지를 생성하는 애플리케이션으 CGI입니다.

3. Servlet 동작 방식

1. 사용자(클라이언트)가 URL을 입력하면 HTTP Request가 Servelt Container로 전송합니다.
2. 요청을 받은 Servlet Container는 HttpServletRequest, HttpServletResponse 객체를 생성합니다.
3. web.xml을 기반으로 사용자가 요청한 URL이 어느 서블릿에 대한 요청인지 찾습니다.
4. 해당 서블릿에서 service 메서도를 호출한 후 클라이언트는 GET, POST 여부에 따라 doGet(), doPost()를 호출합니다.
5. deGet() or doPost() 메소드는 동적 페이지를 생성한 후 HttpServletResponse 객체에 응답을 보냅니다.
6. 응답이 끝나면 HttpServletRequest, HttpServletResponse 두 객체를 소멸 시킵니다.

4. Servlet 생명 주기

1. 클라이언트의 요청이 들어오면 컨테이너는 해당 서블릿이 메모리에 있는지 확인하고, 없을 경우 init() 메소드를 호출하여 적재합니다. init() 메소드는 처음 한번만 실행되기 때문에, 서블릿의 쓰레드에서 공통적으로 사용해야 하는 것이 있다면 오버라이딩하여 구현하면 됩니다. 실행 중 서블릿이 변경될 경우, 기존 서블릿을 파괴하고 init()을 통해 새로운 내용을 다시 메모리에 적재합니다.

 

2. init()이 호출된 후 클라이언트의 요청에 따라서 service() 메소드를 통해 요청에 대한 응답이 doGet(), doPost()로 분기 됩니다.

이때 서블릿 컨테이너가 클라이언트의 요청이 오면 가장 먼저 처리하는 과정으로 생성된 HttpServletRequest, HttpServletResponse에 의해 request와 response 객체가 제공됩니다.

 

3. 컨테이너가 서블릿 종료 요청을 하면 destory()메소드가 호출되는데 마찬가지로 한번만 실행되며, 종료시 처리해야하는 작업들은 destory()메서드를 오버라이딩하여 구현하면 됩니다.

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4. Servlet Container (서블릿 컨테이너)

우리가 서버에 서블릿을 만들었다고 해서 스스로 작동하는 것이 아니고 서블릿을 관리해주는 것이 필요한데, 그러한 역할을 하는 것이 서블릿 컨테이너입니다.예를 들어, 서블릿이어떠한 역할을 수행하는 정의서라고 보면, 서블릿 컨테이너는 그 정의서를 보고 수행한다고 볼 수 있습니다.

서블릿 컨테이너는 클라이언트의 요청을 받아주고 응답할 수 있게, 웹서버와 소켓 통신하며 대표적인 예로 톰캣이 있습니다.
톰캣은 실제로 웹 서버와 통신하여 JSP(Java Server Page)와 Servlet이 작동하는 환경을 제공해줍니다.

5. Servlet Container의 역할

1. 웹서버와의 통신 지원
   • 서블릿 컨테이너는 서블릿과 웹서버가 손쉽게 통신할 수 있게 해줍니다. 일반적으로 우리는 소켓을 만들고 listen, accpet 등을 해야하지만 서블릿 컨테이너는 이러한 기능들을 API로 제공하여 복잡한 과정을 생략할 수 있게 해줍니다. 그래서 개발자가 서블릿에 구현해야 할 비지니스 로직에 대해서만 초점을 두게끔 도와줍니다.
2. 서블릿 생명주기(Life Cycle) 관리
   • 서블릿 컨테이너는 서블릿의탄생과 죽음을 관리합니다. 서블릿 클래스를 로딩하여 인스턴스화 하고, 초기화 메소드를 호출하고, 요청이 들어오면 적절한 서블릿 메서드를 호출합니다. 또한 서블릿이 생명을 다 한 순간에는 적절하게 Garbage Collection을 진행하여 편의를 제공합니다.
3. 멀티쓰레드 지원 및 관리
   • 서블릿 컨테이너는 요청이 올 때마다 새로운 자바 쓰레드를 하나 생성하는데, HTTP 서비스 메소드를 실행하고 나면, 쓰레드는 자동으로 죽게 됩니다. 원래는 쓰레드를 직접 관리해야 하지만 서버가 다중 쓰레드를 생성 및 운영해주니 쓰레드의 안정성에 대해 걱정하지 않아도 됩니다.
4. 선언적인 보안 관리
   • 서블릿 컨테이너를 사용하면 개발자는 보안에 관련된 내용을 서블릿 또는 자바 클래스에 구현해 놓지 않아도 됩니다. 일반적으로 보안관리는 XML 배포 서술자에다가 기록하므로, 보안에 대해 수정할 일이 생겨도 자바 소스 코드를 수정하여 다시 컴파일 하지 않아도 보안관리가 가능합니다.

마치며 

서블릿, 서블릿 컨테이너가 뭐인지 머리로는 이해가 갔지만 가슴으로 받아들이지 못한 느낌이 듭니다.

아직 제가 많이 부족하다는 뜻이겠죠?

다음 포스팅에서는 톰캣의 동작 방식 , Spring Boot에서의 Servlet에 대해 알아보ㄹㅕ고 합니다.

해당 포스팅들을 정리 후에 이 글을 다시 읽어보면 가슴으로 이해가 가능하길 기대해보며 글을 마칩니다. 감사합니다!

 

참고 🙇🏻

https://mangkyu.tistory.com/14