[Web] Servlet & JSP

Servlet

서블릿(servlet)은 서버에서 웹 페이지 등을 동적으로 생성하거나 데이터 처리를 수행하기 위해 자바로 작성된 프로그램이다. 확장자가 .java로, 자바 코드 안에 HTML을 포함하고 있다.

클라이언트가 어떤 요청을 하면 그에 대한 결과를 다시 전송해주기 위해 이용하는 자바로 구현된 CGI(Common Gateway Interface)이다.

 

[Servlet 특징]

• 클라이언트의 요청에 대해 동적으로 작동하는 웹 애플리케이션 컴포넌트이다.
• HTML을 사용하여 요청에 응답한다.
• Java Thread를 이용하여 동작한다.
• MVC 패턴에서 Controller로 이용된다.
• HTTP 프로토콜 서비스를 지원하는 javax.servlet.http.HttpServlet 클래스를 상속받는다. UDP보다 속도가 느리다.
• HTML 변경시 Servlet을 재컴파일해야 하는 단점이 있다.

일반적으로 웹서버는 정적인 페이지만을 제공한다. 그렇기에 동적인 페이지를 제공하기 위해서 웹서버는 다른 곳에 도움을 요청하여 동적인 페이지를 작성해야 한다. 동적인 페이지는 사용자가 요청한 시점에 생성되는 페이지를 의미한다. 여기서 웹서버가 동적인 페이지를 제공할 수 있도록 도와주는 애플리케이션이 서블릿이며, 동적인 페이지를 생성하는 애플리케이션이 CGI이다.

 

[Servlet 동작 방식]

1. 클라이언트가 URL을 입력하면 HTTP Request를 Servlet Container로 전송한다.
2. HTTP Request를 전송받은 Servlet Container는 HttpServletRequest, HttpServletResponse 두 객체를 생성한다.
3. web.xml은 사용자가 요청한 URL을 분석하여 어느 서블릿에 대한 요청을 한 것인지 찾는다.
   • web module 3.0 이상부터는 URL 매핑을 Annotation으로 대체 가능
4. 찾은 서블릿에서 service() 메소드를 호출한 후 클라이언트의 POST, GET 여부에 따라 doGet() 또는 doPost() 메소드를 호출한다.
5. doGet()나 doPost() 메소드는 동적 페이지를 생성한 후 HttpServletResponse 객체에 응답을 보낸다.
6. 응답이 끝나면 HttpServletRequest, HttpServletResponse 두 객체를 소멸시킨다.

 

Servlet Container

서블릿 컨테이너는 간단히 말해서 서블릿을 관리해주는 컨테이너라고 생각하면 된다.

서버에 서블릿을 만들었다고 해서 스스로 동작하는 것이 아니라, 서블릿을 관리해주는 것이 필요한데 이러한 역할을 하는 것이 바로 서블릿 컨테이너이다. 예를 들어, 서블릿이 어떠한 역할을 수행하는 정의서라면 서블릿 컨테이너는 그 정의서를 보고 수행한다고 생각하면 된다. 서블릿 컨테이너는 클라이언트의 요청(Request)을 받아주고 응답(Response)할 수 있게, 웹서버와 소켓을 만들어 통신하며 대표적인 예로 Apache Tomcat이 있다. 톰캣은 실제로 웹서버와 통신하여 서블릿과 JSP가 동작하는 환경을 제공해준다.

 

[Servlet Container의 역할]

1. 웹서버와의 통신 지원
2. 서블릿 컨테이너는 서블릿과 웹서버가 손쉽게 통신할 수 있게 해준다. 일반적으로 우리는 소켓을 만들고 listen, accept 등을 수행해야 하지만, 서블릿 컨테이너는 이러한 기능을 API로 제공하여 복잡한 과정을 생략할 수 있다. 그래서 개발자가 서블릿에 구현해야할 비즈니스 로직에만 집중하게끔 도와준다.
3. 서블릿 생명 주기(Life Cycle) 관리또한 서블릿이 생명을 다 한 순간에는 적절하게 Garbage Collection을 진행한다.
4. 서블릿 컨테이너는 서블릿을 생성하고 소멸시킨다. 서블릿 클래스를 로딩하여 인스턴스화하고, 초기화 메소드를 호출하고, 요청이 들어오면 적절한 서블릿 메소드를 호출한다.
5. 멀티 쓰레드 지원 및 관리
6. 서블릿 컨테이너는 요청이 들어올 때마다 새로운 자바 쓰레드를 하나 생성하는데, HTTP 서비스 메소드를 실행하고 나면, 쓰레드는 자동으로 죽게 된다. 원래는 쓰레드를 관리해야 하지만 서버가 다중 쓰레드를 생성 및 운영해주니 쓰레드의 안정성에 대해 걱정하지 않아도 된다.
7. 선언적인 보안 관리
8. 서블릿 컨테이너를 사용하면 개발자는 보안에 관련된 내용을 서블릿 또는 자바 클래스에 구현해 놓지 않아도 된다. 일반적으로 보안 관리는 XML 배포 서술자에다가 기록하므로, 보안에 대해 수정할 일이 생겨도 자바 소스 코드를 수정하여 다시 컴파일하지 않아도 보안 관리가 가능하다.

 

[Servlet Life Cycle]

1. 클라이언트의 요청이 들어오면 컨테이너는 해당 서블릿이 메모리에 있는지 확인하고, 없는 경우 init() 메소드를 호출하여 로드한다. init() 메소드는 처음 한 번만 실행되기 때문에, 서블릿의 쓰레드에서 공통적으로 사용해야 하는 것이 있다면 오버라이딩하여 구현하면 된다. 실행 중 서블릿이 변경될 경우, 기존 서블릿을 destroy하고 init()을 통해 새로운 내용을 다시 메모리에 로드한다.
2. init()이 호출된 후 클라이언트의 요청에 따라서 service() 메소드를 통해 요청에 대한 응답이 doGet()가 doPost()로 분기된다. 이때, 서블릿 컨테이너가 클라이언트의 요청이 오면 가장 먼저 처리하는 과정으로 생성된 HttpServletRequest, HttpServletResponse에 의해 request와 response 객체가 제공된다.
3. 컨테이너가 서블릿에 종료 요청을 하면 destroy() 메소드가 호출되는데, 마찬가지로 한 번만 실행되며, 종료 시에 처리해야 하는 작업들은 destroy() 메소드를 오버라이딩하여 구현하면 된다.

 

JSP(Java Server Pages)

자바 서버 페이지(JSP)는 서블릿과 반대로 HTML 내에 자바 코드를 삽입하여 웹서버에서 동적으로 웹 페이지를 생성하여 웹 브라우저에 돌려주는 서버 사이드 스크립트 언어이다. JSP는 실행 시에 자바 서블릿으로 변환된 후 실행되므로 서블릿과 거의 유사하다고 볼 수 있다.

 

그럼 JSP는 왜 생겼을까?

 

기존의 서블릿은 자바 코드 내에 HTML 코드가 있어서 읽고 쓰기가 굉장히 불편하기 때문에 작업의 효율성이 떨어졌다. 그렇기 때문에 HTML 코드 안에서 자바 코드를 작성할 수 있는 JSP가 생겨난 것이다.

HTML 속에서 자바 코드는 <% %> 나 <%= %> 형태로 들어간다. 이를 각각 Scriptlet, Expression이라고 한다. 자바 소스코드로 작성된 이 부분은 웹 브라우저로 보내는 것이 아니라, 웹서버에서 실행된다. 또한 컴파일 과정이 필요없이 JSP 페이지를 작성하여 웹서버의 디렉토리에 추가만 하면 사용할 수 있다. JSP는 WAS(Web Application Server)에 의해 서블릿 클래스로 변환하여 사용되어 집니다.

 

[JSP 동작 구조]

 

웹서버가 사용자로부터 서블릿에 대한 요청을 받으면 서블릿 컨테이너에 그 요청을 넘긴다. 요청을 받은 컨테이너는 HTTP Request와 HTTP Response 객체를 만들어, 이들을 통해 서블릿 doPost()나 doGet() 메소드 중 하나를 호출한다. 만약 서블릿만 사용하여 사용자가 요청한 웹 페이지를 보여주려면 out 객체(PrintWriter out = response.getWriter();)의 println() 메소드를 사용하여 HTML 문서를 작성해야 하는데 이는 추가/수정이 어렵고, 가독성도 떨어지므로 JSP를 사용하여 비즈니스 로직(Controller)과 프레젠테이션 로직(View)을 분리하는 것이 좋다. 여기서 서블릿은 데이터의 입력, 수정 등에 대한 제어를 JSP에게 넘겨서 프레젠테이션 로직을 수행한 후 컨테이너에게 Response를 전달한다. 이렇게 만들어진 결과물은 사용자가 해당 페이지를 요청하면 컴파일이 되어 자바 파일을 통해 .class 파일이 만들어지고, 두 로직이 결합되어 클래스화된다.

 

 

 

 

 

Reference

https://mangkyu.tistory.com/14