본 게시글은 '스프링 부트 핵심 가이드' 책의 내용을 정리한 것입니다.
저자 : 장정우
출판사 : 위키북스
2.1 서버 간 통신
애플리케이션 하나에 여러 기능을 넣어 개발하지 않고, 애플리케이션을 기능별로 나눠서 개발하는데 이를 '마이크로서비스 아키텍쳐(MSA; Microservice Architecture)'라고 한다.
이렇게 기능별로 구분해서 독립적인 애플리케이션을 개발하게 되면 각 서비스 간에 서로 통신해야 하는 경우가 발생한다. 이러한 통신을 '서버 간 통신' 이라고 한다.
서버 간 통신은 한 서버가 다른 서버에 통신을 요청하는 것을 의미하고, 한 대는 서버, 다른 한 대는 클라이언트가 되는 구조이다.
다양한 통신 방식이 존재하지만 가장 많이 사용되는 방식은 HTTP/HTTPS 방식이다.
2.2 스프링 부트의 동작 방식
스프링 부트에서 'spring-boot-starter-web' 모듈을 사용하면 톰캣을 사용하는 스프링 MVC 구조를 기반으로 동작한다.
서블릿은(Servlet)은 클라이언트 요청을 처리하고 결과를 반환하는 자바 웹 프로그래밍 기술이다. 서블릿은 서블린 컨테이너에서 관리하며, 서블릿 컨테이너는 서블릿 인스턴스를 생성하고 관리하는 역할을 수행한다. 톰캣은 WAS의 역할과 서블릿 컨테이너의 역할을 수행하는 대표적인 컨테이너다.
서블릿 컨테이너의 특징
- 서블릿 객체를 생성, 초기화, 호출, 종료하는 생명주기 관리
- 서블릿 객체는 싱글톤 패턴으로 관리
- 멀티 스레딩 지원
스프링에서는 DispatcherServlet이 서블릿의 역할을 수행한다. 스프링은 톰캣을 임베드해 사용하기 때문에 서블릿 컨테이너와 DispatcherServlet은 web.xml의 설정값을 공유한다.
DispatcherServlet을 통해 요청이 들어오면 핸들러 매핑을 통해 요청 URI에 요청된 핸들러를 탐색한다.(핸들러 매핑은 어떤 컨트롤러를 사용할지 선정하는 인터페이스)
그리고 핸들러 어댑터를 통해 컨트롤러를 호출한다.
응답이 돌아오면 ModelAndView로 반환하고, 뷰 리졸버를 통해 뷰를 반환받아 리턴한다.
스프링 프레임워크는 위와 같이 일반적으로 view 이름을 리턴해주어 사용자에게 뷰를 통해서 출력되게 되어있다.
하지만 REST 형식의 @ResponseBody 혹은 @RestController는 view를 통해서 출력되는 것이 아니기에 뷰 리졸버를 호출하지 않고 MessageConverter(요청과 응답에 대해 Body값 변환하는 역할)를 거쳐 JSON 형식으로 변환해서 응답한다.
2.3 레이어드 아키텍쳐(Layered Architecture)
레이어드 아키텍쳐란 애플리케이션의 컴포넌트를 유사 관심사를 기준으로 레이어로 묶어 수평적으로 구성한 구조를 의미한다.
일반적으로 3계층 혹은 4계층 구성을 의미하며, 이 차이는 인프라 레이어(데이터 베이스)의 추가 여부로 결정된다.
스프링의 레이어드 아키텍처
프레젠테이션 계층
- 상황에 따라 유저 인터페이스(UI; User Interface) 계층이라고도 한다.
- 클라이언트와의 접점이 된다.
- 클라이언트로부터 데이터와 함께 요청을 받고 처리 결과를 응답으로 전달하는 역할
비즈니스 계층
- 상황에 따라 서비스(Service) 계층이라고도 한다.
- 핵심 비즈니스 로직을 구현하는 영역
- 트랜잭션 처리나 유효성 검사 등의 작업도 수행
데이터 접근 계층
- 상황에 따라 영속(Persistence) 계층이라고도 한다
- 데이터베이스에 접근해야 하는 작업을 수행
- Spring Data JPA에서는 DAO역할을 Repository가 수행하기 때문에 Repository로 대체할 수 있다.
레이어드 아키텍처의 특징
- 각 레이어는 가장 가까운 하위 레이어의 의존성을 주입받는다.
- 각 레이어는 관심사에 따라 묶여 있으며, 다른 레이어의 역할을 침범하지 않는다.
- 각 레이어가 독립적으로 작성되면 다른 레이어와의 의존성을 낮춰 단위 테스트에 용이
2.4 디자인 패턴
디자인 패턴은 소프트웨어를 설계할 때 자주 발생하는 문제들을 해결하기 위해 고안된 해결책이다.
GoF의 디자인 패턴 분류
생성 패턴
객체 생성에 사용되는 패턴으로 객체를 수정해도 호출부가 영향을 받지 않게 한다.
- 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
구조 패턴
객체를 조합해서 더 큰 구조를 만드는 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
- 플라이 웨이트 : 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
행위 패턴
객체 간의 알고리즘이나 책임 분배에 관한 패턴으로 객체 하나로는 수행할 수 없는 작업을 여러 객체를 이용해 작업을 분배한다. 결합도 최소화를 고려할 필요가 있다.
- 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 디자인 패턴
- 스테이트 : 상테에 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 Transfer'의 약자로 하이퍼미디어 시스템 아키텍처의 한 형식.
주고받는 자원(Resource)에 이름을 규정하고 URI에 명시해 HTTP 메서드를 통해 해당 자원의 상태를 주고 받는 것을 의미.
2.5.2 REST API란?
API는 애플리케이션에서 제공하는 인터페이스를 의미한다. 이를 통해 서버 또는 프로그램 사이를 연결할 수 있다.
REST API는 REST 아키텍처를 따르는 시스템/애플리케이션 인터페이스이다.
2.5.3 REST의 특징
유니폼 인터페이스
일관된 인터페이스를 의미.
REST 서버는 HTTP 표준 전송 규약을 따르기 때문에 타 언어, 플랫폼, 기술 등과 호환해 사용할 수 있다.
무상태성
서버에 상태 정보를 따로 보관하거나 관리하지 않는다는 의미.
한 클라이언트가 여러 요청을 보내든 여러 클라이언트가 각각 하나의 요청을 보내든 개별적으로 처리. 서버가 불필요한 정보를 관리하지 않으므로 비즈니스 로직의 자유도가 높고 설계가 단순하다.
캐시 가능성
HTTP의 캐싱 기능 적용 가능
이 기능을 이용하기 위해서는 응답과 요청이 모두 캐싱 가능한지(Cacheable) 명시가 필요하며, 캐싱이 가능한 경우 클라이언트에서 캐시에 저장해두고 같은 요청에 대해서는 해당 데이터를 가져다 사용한다. 이 기능을 사용하면 서버의 트랜잭션 부하가 줄어 효율적이며, 사용자 입장에서 성능이 개선된다.
레이어 시스템
REST서버는 네트워크 상의 여러 계층으로 구성될 수 있으나, 클라이언트는 서버와 연결되는 포인트만 알면 된다.
클라이언트 - 서버 아키텍처
REST 서버는 API를 제공하고 클라이언트는 사용자 정보를 관리하는 구조로 분리해 설계. 서로에 대한 의존성을 낮추는 기능
2.5.4 REST의 URI 설계 규칙
- URI의 마지막에는 '/'를 포함하지 않는다.
- 언더바(_)대신 하이픈(-)을 이용한다.
- URI에는 행위(동사)가 아닌 결과(명사)를 포함한다.
- URI는 소문자로 작성한다.
- 파일의 확장자는 URI에 포함하지 않는다.
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