인프런 강의 19일차.

 - 스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술 1 (김영한 강사님)

1. 강의 소개

 - 실제 MVC 개발을 직접 코드로 개발해서 Spring 프레임워크의 내부 구성 요소 습득

 - 백엔드 개발자를 위한 모든 웹 기술을 기초부터 완성까지

 - 스프링 MVC 핵심 원리와 구조 이해

 - 더 깊이있는 백엔드 개발자로 성장

2. 웹 서버(Web Server)

 - HTTP 기반으로 동작

 - 정적 리소스 제공, 기타 부가기능

 - 정적(파일) HTML, CSS, JS 이미지, 영상

 - ex) NGINX, APACHE

 - 1) Client -> HTTP 요청 -> 웹 서버

 - 2) Client <- HTTP 응답 <- 웹 서버

3. 웹 애플리케이션 서버 (WAS - Web Application Server)

 - HTTP 기반으로 동작

 - 웹 서버 기능 포함 + (정적 리소스 제공 가능)

 - 프로그램 코드를 실행해서 애플리케이션 로직 수행

  > 동적 HTML, HTTP API(JSON)

  > 서블릿, JSP, 스프링 MVC

 - ex) Tomcat, Jetty, Undertow

4. 웹 서버, 웹 애플리케이션 서버의 차이

 - 웹 서버는 정적 리소스(파일), WAS는 애플리케이션 로직

 - 사실은 둘의 용어도 경계가 모호함

   > 웹 서버도 프로그램을 실행하는 기능을 포함하기도 함

   > 웹 애플리케이션 서버도 웹 서버의 기능을 제공함

 - 자바는 서블릿 컨테이너 기능을 제공하면 WAS

   > 서블릿 없이 자바코드를 실행하는 서버 프레임워크도 있음

 - WAS는 애플리케이션 코드를 실행하는데 더 특화

5. 웹 시스템 구성 - WAS, DB
 - WAS, DB 만으로 시스템 구성 가능

 - WAS는 정적 리솟, 애플리케이션 로직 모두 제공 가능!

 - 단, WAS가 너무 많은 역할을 담당하게되면 서버 과부하 우려

 - 가장 비싼 애플리케이션 로직이 정적 리소스 때문에 수행이 어려울 수 있음

 - WAS 장애시 오류 화면도 노출 불가능

6. 웹 시스템 구성 - WEB 서버, WAS, DB

 - 정적 리소스는 웹 서버가 처리

 - 웹 서버는 애플리케이션 로직 같은 동적인 처리가 필요하면 WAS에 요청을 위임

 - WAS는 중요한 애플리케이션 로직 처리 전담

 - 효율적인 리소스 관리가 가능

    > 정적 리소스가 많이 사용되면 Web 서버 증설

    > 애플리케이션 리소스가 많이 사용되면 WAS 증설

 - 정적 리소스만 제공하는 웹 서버는 잘 죽지 않음(단순한 파일 리드 후 클라이언트에 제공하는 것이 전부이므로.)

 - 애플리케이션 로직이 동작하는 WAS 서버는 잘 죽음

 - WAS, DB 장애시 WEB 서버가 오류 화면 제공 가능

7. HTML Form 전송 시 서버에서 처리해야 하는 업무

 * POST로 전송 시 Client는 웹 브라우저가 생성한 요청 HTTP를 만든 후 Content-Type에 POST form 정보를 세팅하여 전송한다.

 - 1) 서버 TCP/IP 연결 대기, 소켓 연결

 - 2) HTTP 요청 메시지를 파싱해서 읽기

 - 3) POST 방식, /save URL 인지 확인

 - 4) Content-Type 확인

 - 5) HTTP 메시지 바디 내용 피싱

    > username, age 데이터(POST에 세팅된 데이터)를 사용할 수 있게 파싱

 - 6) 저장 프로세스 실행

 - 7) 비즈니스 로직 실행

    > 데이터베이스에 저장 요청

 - 8) HTTP 응답 메시지 생성 시작

    > HTTP 시작 라인 생성

    > Header 생성

    > 메시지 바디에 HTML 생성에서 입력

 - 9) TCP/IP에 응답 전달, 소켓 종료

 - WAS를 직접 구현할 경우 1 ~ 9번의 과정을 전부 개발해야 한다

 - 서블릿이 있는 WAS를 사용할 경우 핵심 로직인 7번만 개발하면 된다.(나머지는 서블릿에서 세팅해줌)

8. 서블릿 특징

@WebServlet(name = "helloServlet", urlPatterns = "/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {

	@Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpSevletResponse response){
    	//애플리케이션 로직
    }
}

 - urlPatterns(/hello)의 URL이 호출되면 서블릿 코드가 실행

 - HTTP 요청 정보를 편리하게 사용할 수 있는 HttpServletRequest

 - HTTP 응답 정보를 편리하게 제공할 수 있는 HttpServletResponse

 - 개발자는 HTTP 스펙을 매우 편리하게 이용할 수 있다.

9. 서블릿 컨테이너

 - 톰캣처럼 서블릿을 지원하는 WAS를 서블릿 컨테이너라고 함

 - 서블릿 컨테이너는 서블릿 객체를 생성, 초기화, 호출, 종료하는 생명주기 관리

 - 서블릿 객체는 싱글톤으로 관리(HTTP Request, Response를 요청이 올 때 마다 새로 생성하는 것이 맞음)

    > 고객의 요청이 올 때 마다 계속 객체를 생성하는 것은 비효율

    > 최초 로딩 시점에 서블릿 객체를 미리 만들어두고 재활용

    > 모든 고객 요청은 동일한 서블릿 객체 인스턴스에 접근

    > 공유 변수 사용 주의

    > 서블릿 컨테이너 종료시 함께 종료

 - JSP도 서블릿으로 변환 되어서 사용

 - 동시 요청을 위한 멀티 쓰레드 처리 지원

10. 쓰레드

 - 서블릿 객체를 호출하는 주체

 - 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 것은 쓰레드

 - 자바 메인 메소드를 처음 실행하면 main이라는 이름의 쓰레드가 실행

 - 쓰레드가 없다면 자바 애플리케이션 실행이 불가능

 - 쓰레드는 한번에 하나의 코드 라인만 수행

 - 동시 처리가 필요하면 쓰레드를 추가로 생성

11. 요청할 때 마다 쓰레드를 생성

 - 장점

    > 동시 요청을 처리할 수 있다

    > 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 때 까지 처리 가능

    > 하나의 쓰레드가 지연 되어도,나머지 쓰레드는 정상 동작한다.

 - 단점

    > 쓰레드는 생성 비용이 매우 비싸다.

    > 고객의 요청이 올 때 마다 쓰레드를 생성하면 응답 속도가 늦어진다.

    > 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생한다.

    > 쓰레드 생성에 제한이 없다.

    > 고객 요청이 너무 많이 오면 CPU나 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있다.

        -> 해당 단점을 보완한 방법 : 쓰레드 풀 사용

12. 쓰레드 풀 사용

 - 특징

    > 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 처리한다.

    > 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다. 톰캣은 최대 200개 기본 설정(변경 가능)

 - 사용

    > 쓰레드가 필요하면, 이미 생성되어 있는 쓰레드를 쓰레드 풀에서 꺼내 사용한다

    > 사용을 종료하면 쓰레드 풀에 해당 쓰레드를 반납한다

    > 최대 쓰레드가 모두 사용중이어서 쓰레드 풀에 쓰레드가 없다면 기다리는 요청은 거절하거나, 특정 숫자만큼만 대기하도록 설정할 수 있다.

 - 장점

    > 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용(CPU)이 절약되고, 응답 시간이 빠르다.

    > 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 있으므로 너무 많은 요청이 들어와도기존 요청은 안전하게 처리할 수 있다.

13. 쓰레드 풀 실무 팁

 - WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드(max thread) 개수이다.

 - 이 값을 너무 낮게 설정하면?

    > 동시 요청이 많으면 서버 리소스는 여유롭지만 클라이언트는 금방 응답 지연됨.

 - 이 값을 너무 높게 설정하면?

    > 동시 요청이 많으면 CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운

 - 장애 발생시?

    > 클라우드면 일단 서버부터 늘리고, 이후에 튜닝

    > 클라우드가 아니면 열심히 튜닝

14. 쓰레드 풀의 적정 숫자

 - 적정 숫자는 어떻게 찾나요?

    > 애플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다름

 - 성능 테스트
    > 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트 시도

    > 툴 : 아파치 ab, 제이미터,  nGrinder

15. WAS의 멀티 쓰레드 지원 핵심

 - 멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS가 처리

 - 개발자가 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 됨.
 - 개발자는 마치 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 소스 코드를 개발

 - 멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용

인프런 강의 18일차.

 - 스프링 입문 - 코드로 배우는 스프링 부트, 웹 MVC, DB 접근 기술 (김영한 강사님)

1. AOP가 필요한 상황

 - 모든 메소드의 호출 시간을 측정하고 싶다면?

 - 공통 관심 사항(Cross-cutting concern) vs 핵심 관심 사항(core concern)

 - 회원가입시간, 회원조회시간을 측정하고 싶다면?

 - 메소드 실행 때 인터셉트해서 컨트롤할 수 있는 것!

 * MemberService 회원 조회 시간 측정 추가

@Transcational
public class MemberService {

	//회원가입
    public Long join(Member member){
		long start = System.currentTimeMillis();
        
        try{
        	validateDuplicatieMember(member);	//중복회원검증
            memberRepository.save(member);
            return member.gerId();
        } finally {
			long finish = System.currentTimeMillis();
            long timeMs = finish - start;
            System.out.println("join = " + timeMs + "ms");
		}
	}
    
    //전체회원조회
    public List<Member> findMembers(){
		long start = System.currentTimeMillis();
        
        try{
        	return memberRepository.findAll();
        } finally {
			long finish = System.currentTimeMillis();
            long timeMs = finish - start;
            System.out.println("join = " + timeMs + "ms");
		}
	}
}

 ** 문제

    - 회원가입, 회원조회에 시간을 측정하는 기능은 핵심관심사항이 아니다.

    - 시간을 측정하는 로직은 공통 관심사항이다.

    - 시간을 측정하는 로직과 핵심 비즈니스의 로직이 섞여서 유지보수가 어렵다.

    - 시간을 측정하는 로직을 별도 공통로직으로 만들기 매우 어렵다.

    - 시간을 측정하는 로직을 변경할 때 모든 로직을 찾아가면서 변경해야한다.

2. AOP 적용

 - AOP : Aspect Oriented Programming

 - 공통관심사항과 핵심관심사항 분리

 * 시간 측정 AOP 등록

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.sterotype.Component;

@Component		//Component 스캔되도록 annotation선언해도 되지만 Spring Bean에 직접 등록해주는게 좋다
@Aspect
public class TimeTraceApp {

	//Around : AOP를 적용할 영역 지정
	@Around("execution(* hello.hellospring..*(..))")	//hellospring package 하위 전부 적용한다는 의미
	public Object execute(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable{
    		long start = System.currentTimeMillis();
        
		System.out.println("START : " + joinPoint.toString());
        	
		try{
			return joinPoint.proceed();
		} finally {
        			long finish = System.currentTimeMillis();
			long timeMs = finish - start;
            
			System.out.println("END : " + joinPoint.toString()+ " " + timeMs + "ms");
		}
	}
}


//TimeTraceAop.java 에 Bean 선언
@Bean
public TimeTraceAop timeTraceAop() {
	return new TimeTraceAop();
}

 ** 해결

    - 회원가입, 회원조회 등 핵심관심사항과 시간을 측정하는 공통관심사항을 분리한다.

    - 시간을 측정하는 로직을 별도의 공통 로직으로 만들었다.

    - 핵심관심사항을 깔끔하게 유지할 수 있다.

    - 변경이 필요하면 이 로직만 변경하면 된다.

    - 원하는 적용 대상을 선택할 수 있다.

3. AOP 동작 방식

 - AOP 적용 전 의존관계 : helloContainer -> memberService 호출

 - AOP 적용 후 의존관계 : helloContainer -> | (Proxy)memberService | -> 실제 memberService

 - Proxy 역할을 하는 memberSerivece가 생성됨. proxy는 joinPoint.proceed()를 호출하여 실제 memberService를 호출함.

 - Around가 적용되는 것 만큼 ProxyController, ProxyService, ProxyRepository가 생성됨.

인프런 강의 17일차.

 - 스프링 입문 - 코드로 배우는 스프링 부트, 웹 MVC, DB 접근 기술 (김영한 강사님)

1. 스프링 데이터 JPA

 - 스프링 부트와 JPA만 사용해도 개발 생산성이 많이 증가한다.

 - 여기에 스프링 데이터 JPA를 사용하면 기존의 한계를 넘어 리포지토리에 구현 클래스 없이 인터페이스 만으로 개발을 완료할 수 있다.

 - 반복 개발해온 기본 CRUD 기능도 스프링 데이터 JPA가 모두 제공한다.

 - 스프링 부트와 JPA라는 기반 위에, 스프링 데이터 JPA 프레임워크를 더하면 단순/반복 개발 코드가 확연하게 줄어드므로 개발자는 핵심 비즈니스 로직을 개발하는데 집중할 수 있다.

 - 실무에서 관계형 데이터베이스를 사용한다면 스프링 데이터 JPA는 이제 선택이 아니라 필수!!

 * 스프링 데이터 JPA는 JPA를 편리하게 사용할 수 있도록 도와주는 기술이므로 JPA를 먼저 학습한 이후에 스프링 데이터 JPA를 학습해야한다.

//스프링 데이터 JPA회원 리포지토리
package hello.hellospring.repository;

import hello.hellospring.domain.Member;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

import java.util.Optional;

public interface SpringDataJpaMemberRepository extends JpaRepository<Member, Long>, MemberRepository{
	Optional<Member> findByNames(String name);
    
}

//스프링 데이터 JPA 회원 리포지토리를 사용하도록 스프링 설정 변경
package hello.hellospring;

import hello.hellospring.repository.*;
import hello.hellospring.service.MemberService;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class SpringConfig {

	private final MemberRepository memberRepository;
    
    public SpringConfig(MemberRepository memberRepository) {
    	this.memberRepository = memberRepository;
    }
    
    @Bean
    public MemberService memberService() {
		return new MemberService(memberRepository);
	}
}

  > 스프링 데이터 JPA가 'SpringDataJpaMemberRepository'를 스프링 빈으로 자동 등록해준다.

* 스프링 데이터 JPA 제공 기능

 - 인터페이스를 통한 기본적인 CRUD

 - 'findByName()' , 'findByEmail()' 처럼 메소드 이름만으로 조회 기능 제공

 - 페이징 기능 자동 제공

  ** 참고 : 실무에서는 JPA와 스프링 데이터 JPA를 기본으로 사용하고, 복잡한 동적 쿼리는 Querydsl이라는 라이브러리를 사용하면 된다. Querydsl을 사용하면 쿼리도 자바 코드로 안전하게 작성할 수 있고, 동적 쿼리도 편리하게 작성할 수 있다. 이 조합으로 해결하기 어려운 쿼리는 JPA가 제공하는 네이티브 쿼리를 사용하거나, 앞서 학습한 스프링 JdbcTemplate를 사용하면 된다.