[Spring] Ch.2 개발에 앞서 알면 좋은 기초 지식

2.1 서버 간 통신

마이크로 서비스 아키텍처(MSA) : 서비스 규모를 작게 나누어 구성한 아키텍처

 

서비스 기능별로 구분해서 서로 독립적으로 애플리케이션을 개발하게 되면 각 서비스 간에 통신해야 하는 경우가 발생함

이런 상황에서의 통신을 '서버 간 통신'이라고 함

 

서버 간 통신은 한 서버가 다른 서버에 통신을 요청하는 것을 의미하며, 한 대는 서버, 다른 한 대는 클라이언트가 되는 구조

몇 가지 프로토콜에 의한 다양ㅎ한 통신 방식을 적용할 수 있지만, 가장 많이 사용되는 방식은 HTTP/HTTPS 방식

 

 

2.2 스프링 부트의 동작 방식

스프링 부트에서 spring-boot-starter-web 모듈을 사용하면 기본적으로 톰캣을 사용하는 스프링 MVC 구조를 기반으로 작동함

 

일반적인 웹 요청이 들어왔을 대의 스프링 부트 동작 구조

 

서블릿

• 클라이언트 요청을 처리하고 결과를 반환하는 자바 웹 프로그래밍
• 서블릿 컨테이너에서 관리

 

서블릿 컨테이너

• 서블릿 인스턴스를 생성하고 관리하는 역할
• 서블릿 객체를 싱글톤 패턴으로 관리
• 멀티 스레딩 지원

 

Dispatcher Servlet의 동작

1. Dispatcher Servlet 으로 요청(HttpServletRequest)이 들어오면 핸들러 매핑을 통해 요청 URI에 매핑된 핸들러(=컨트롤러) 탐색
2. 핸들러 어댑터로 컨트롤러 호출
3. 핸들러 어댑터에 컨트롤러의 응답이 돌아오면 ModelAndView로 응답을 가공해 반환
4. 뷰형식으로 리턴하는 컨트롤러를 사용할때는 뷰리졸버를 통해 뷰를 받아 리턴

 

핸들러 매핑

요청 정보를 기준으로 어떤 컨트롤러를 사용할지 선정하는 인터페이스

1. RequestMappingHandleMapping
   → 애노테이션 기반의 컨트롤러 @RequestMapping에서 사용
2. BeanNameUrlHandlerMapping
   →  스프링 빈의 이름으로 핸들러 찾음

 

뷰 리졸버

뷰의 렌더링 역할을 담당하는 뷰 객체를 반환

• 뷰가 없는 Rest형식의 @ResponseBody는 뷰리졸버 사용하지 않고 MessageConverter를 거쳐 JSON형식으로 변환해서 응답
  →  MessageConverter : 요청과 응답에 대해 Body값을 변환하는 역할 수행
  →  스프링 부트는 HttpMessageConverter 인터페이스 사용(빈으로 자동 설정 되어있음)

 

2.3 레이어드 아키텍처

애플리케이션의 컴포넌트를 유사 관심사를 기준으로 레이어로 묶어 수평적으로 구성한 구조

일반적으로 3계층 또는 4계층 (인프라(DB) 레이어의 추가 여부)

 

프레젠테이션 계층

• 애플리케이션의 최상단 계층으로, 클라이언트의 요청을 해석하고 응답하는 역할
• UI나 API를 제공
• 별도의 비즈니스 로직을 포함하고 있지 않으므로 비지니스 계층으로 요청을 위임하고 받은 결과를 응답하는 역할만 수행

 

비지니스 계층

• 애플리케이션이 제공하는 기능을 정의하고 세부 작업을 수행하는 도메인 객체를 통해 업무를 위임하는 역할을 수행
• DDD 기반의 아키텍쳐에서 비즈니스 로직에 도메인이 포함되기도 하고, 별도로 도메인 계층을 두기도 함

 

데이터 접근 계층

• 데이터 베이스에 접근하는 일련의 작업을 수행

 

레이어드 아키텍처 기반 설계의 특징

• 각 레이어는 가장 가까운 하위 레이어의 의존성을 주입받음
• 각 레이어는 관심사에 따라 묵여 있으며, 다른 레이어의 역할을 침범하지 않음
  • 각 컴포넌트의 역할이 명확하므로 코드의 가독성과 기능 구현에 유리함
  • 코드의 확장성도 좋아짐
• 각 레이어가 독립적으로 작성되면 다른 레이어와의 의존성을 낮춰 단위 테스트에 용이함

 

스프링의 레이어드 아키텍처

 

View와 Controller - 프레젠테이션 계층 영역

Model - 비즈니와 데이터 접근 계층 영역

 

 

스프링에서의 레이어드 아키텍쳐

프레젠테이션 계층

• 상황에 따라 유저 인터페이스 계층이라고도 함
• 클라이언트와 접점이 됨
• 클라이언트로부터 데이터와 함께 요청을 받고 처리 결과를 응답으로 전달하는 역할

 

비즈니스 계층

• 상황에 따라 서비스 계층이라고 함
• 핵심 비즈니스 로직을 구현하는 영역
• 트랜젝션 처리나 유효성 검사 등의 작업도 수행

 

데이터 접근 계층

• 상황에 따라 영속 계층이라고도 함
• 데이터베이스에 접근해야하는 작업
• Spring Data Jpa에서는 DAO 역할을 리포지토리가 수행함

 

2.4 디자인 패턴

GoF 디자인 패턴

• 생성 패턴 : 객체 생성과 관련된 패턴, 객체를 수정해도 호출부가 영향을 받지 않게 함
• 구조 패턴 : 객체를 조합해서 더 큰 구조를 만드는 패턴
• 행위 패턴 : 객체간의 알고리즘이나 책임 분배에 관한 패턴, 객체 하나로는 수행할 수 없는 작업을 여러객체를 이용해 작업을 분배(결합도 최소화를 고려할 필요가 있음)

 

2.4.2 생성 패턴

• 추상 팩토리 : 구체적인 클래스를 지정하지 않고 상황에 맞는 객체를 생성하기 위한 인터페이스를 제공하는 패턴
• 빌더 : 객체의 생성과 표현을 분리해 객체를 생성하는 패턴
• 팩토리 메서드 : 객체 생성을 서브클래스로 분리해서 위임하는 패턴
• 프로토타입 : 원본 객체를 복사해 객체를 생성하는 패턴
• 싱글톤 : 한 클래스마다 인스턴스를 하나만 생성해서 인스턴스가 하나임을 보장하고 어느 곳에서도 접근할 수 있게 제공하는 패턴

 

2.4.3 구조 패턴

• 어댑터 : 클래스의 인터페이스를 의도하는 인터페이스로 변환하는 패턴
• 브리지 : 추상화와 구현을 분리해서 각각 독립적으로 변형케 하는 패턴
• 컴포지트 : 여러 객체로 구성된 복합 객체와 단일 객체를 클라이언트에서 구별 없이 다루는 패턴
• 데코레이터 : 객체의 결합을 통해 기능을 동적으로 유연하게 확장할 수 있게 하는 패턴
• 퍼사드 : 서브시스템의 인터페이스 집합들에 하나의 통합된 인터페이스를 제공하는 패턴
• 플라이웨이트 : 특정 클래스의 인스턴스 한 개를 가지고 여러 개의 '가상 인스턴스'를 제공할 때 사용하는 패턴
• 프락시 : 특정 객체를 직접 참조하지 않고 해당 객체를 대행(프락시)하는 객체를 통해 접근하는 패턴

 

2.4.4 행위 패턴

• 책임 연쇄 : 요청 처리 객체를 집합으로 만들어 결합을 느슨하게 만드는 패턴
• 커맨드 : 실행될 기능을 캡슐화해서 주어진 여러 기능을 실행하도록 클래스를 설계하는 패턴
• 인터프리터 : 주어진 언어의 문법을 위한 표현 수단을 정의하고 해당 언어로 구성된 문장을 해석하는 패턴
• 이터레이터 : 내부 구조를 노출하지 않으면서 해당 객체의 집합 원소에 순차적으로 접근하는 방법을 제공하는 패턴
• 미디에이터 : 한 집합에 속한 객체들의 상호작용을 캡슐화하는 객체를 정의한 패턴
• 메멘토 : 객체의 상태 정보를 저장하고 필요에 따라 상태를 복원하는 패턴
• 옵저버 : 객체의 상태 변화를 관찰하는 관찰자들, 즉 옵저버 목록을 객체에 등록해 상태가 변할 때마다 메서드 등을 통해 객체가 직접 옵저버에게 통지하게 하는 패턴
• 스테이트 : 상태에 따라 객체가 행동을 변경하게 하는 패턴
• 스트래티지 : 행동을 클래스로 캡슐화해서 동적으로 행동을 바꿀 수 있게 하는 패턴
• 템플릿 메서드 : 일정 작업을 처리하는 부분을 서브클래스로 캡슐화해서 전체 수행 구조는 바꾸지 않으면서 특정 단계만 변경해서 수행하는 패턴
• 비지터 : 실제 로직을 가지고 있는 객체(visitor)가 로직을 적용할 객체(element)를 방문하여 실행하는 패턴

 

2.5 REST API

2.5.1 REST란?

Representational State Transfer의 약자

주고받는 자원에 이름을 규정하고 URI에 명시해 HTTP 메서드(GET, POST, PUT, DELETE)를 통해 해당 자원의 상태를 주고받는 것

 

 

2.5.2 REST API란?

API : Application Programming Interface, 즉 애플리케이션에서 제공하는 인터페이스를 의미

API를 통해 서버 또는 프로그램 사이를 연결할 수 있음

 

즉, REST API는 REST 아키텍처를 따르는 시스템/애플리케이션 인터페이스라고 볼 수 있음

REST 아키텍처를 구현하는 웹 서비스를 'RESTful하다'라고 표현함

 

2.5.3 REST의 특징

1. 유니폼 인터페이스

• 일관된 인터페이스
• REST서버는 HTTP 표준 전송규악을 따르기 때문에 어떤 프로그래밍 언어로 만들어졌느냐 상관없이 플랫폼 및 기술에 종속되지 않고 타언어, 플랫폼, 기술 등과 호환 가능

2. 무상태성

• 서버에 상태정보를 따로 보관하거나 관리하지 않음
• 서버는 클라이언트가 보낸 요청에 대해서 세션이나 쿠키 정보를 별도 보관하지 않음
  → 한 클라이언트가 여러 요청을 보내도 각각 별도로 처리
• 서버가 불필요한 정보를 관리하지 않으므로 비즈니스 로직의 자유도가 높고 설계가 단순

3. 캐시 가능성

• REST는 HTTP표준 그대로 사용하므로 HTTP의 캐싱 기능 적용 가능
• 해당 기능을 사용하기 위해 응답과 요청이 모두 캐싱가능한지 명시가 필요
  →  캐싱 가능하다면 클라이언트에서 캐시에 저장해두고 같은 요청이 올시 해당 데이터를 가져다 사용
• 서버의 트랜젝션 부하가 줄어 효율적이며 사용자 입장에서 성능 개선

4. 레이어 시스템

• REST 서버는 네트워트 상의 여러 계층으로 구성될 수 있음
• 그러나 서버의 복잡도와 관계없이 클라이언트는 서버와 연결되는 포인트만 알면 됨

5. 클라이언트-서버 아키텍쳐

• REST서버는 API를 제공하고 클라이언트는 사용자 정보를 관리하는 구조로 분리해 설계
• 서로에 대한 의존성을 낮추는 기능

 

2.5.3 REST의 URI 설계 규칙

1. URL마지막에는 "/"을 포함 X
2. 언더바를 사용하지 않고 "-" 하이픈 사용
3. URL에 행위(동사)가 아닌 결과(명사)로 표시
4. 소문자로 작성
5. 파일의 확장자는 URI에 포함되지 않음