서블릿

March 26th, 2021

Servlet

서블릿이란, 클라이언트의 요청을 처리하고 그결과를 반환하는 Servlet 클래스의 구현 규칙을 지킨 자바 웹 프로그래밍 기술이다. 간단히 요약하자면, 자바를 사용하여 웹을 만들기 위해 필요한 기술이라고 할 수 있다. 클라이언트가 어떠한 요청을 하면, 그에 따른 결과를 전송해야 하는데 이러한 역할을 하는 자바 프로그램이다.

Servlet 특징

  • 클라이언트의 요청에 의해 동적으로 동작하는 웹어플리케이션 컴포넌트이다.
  • html을 사용하여 요청에 응답한다.
  • Java Thread를 이용하여 동작한다.
  • MVC 패턴에서 주로 Controller로 이용된다.
  • 주로 HTTP 프로토콜 서비스를 지원하는 javax.servlet.http.HttpServlet 클래스를 상속받는다.

Servlet 동작 방식

  1. 사용자가 URL을 입력하면 HTTP Request가 Servlet Container로 전송한다.
  2. 요청을 전송받은 Servlet Container는 HttpServletRequest, HttpServletResponse 객체를 생성한다.
  3. web.xml을 기반으로 사용자가 요청한 URL이 어느 서블릿에 대한 요청인지 탐색한다.
  4. 해당 서블릿에서 service 메소드를 호출 후, 클라이언트의 GET,POST여부에 따라 doGet() 또는 doPost()를 호출한다.
  5. doGet()혹은 doPost() 메소드는 동적 페이지를 생성한 뒤 HttpRequestResponse객체에 응답을 보낸다.
  6. 응답이 끝나면 HttpServletRequest, HttpServletResponse 두 객체를 소멸시킨다.



Servlet Container

서버에 서블릿을 만들었다고 스스로 작동하는 것이 아니다. 이 서블릿들을 관리해주는 것이 필요한데, 그 역할을 하는 것이 바로 서블릿 컨테이너다. 서블릿 컨테이너는 서블릿의 생명주기를 관리하고 요청에 따른 스레드를 생성한다. 또, 클라이언트의 request를 받고 response를 보낼 수 있게 웹 서버와 소켓을 만들어 통신을 해준다. 대표적인 예로는 톰캣이 있다. 톰캣은 실제로 웹서버와 통신하여 JSP와 Servlet이 동작하는 환경을 제공해준다.

Servlet Container의 역할

  • 웹서버와의 통신 지원
    • 서블릿 컨테이너는 서블릿과 웹서버가 손쉽게 통신할 수 있게 해준다. 일반적으로 개발자는 소켓을 만들고 특정 포트를 리스닝하고, 연결 요청이 들어오면 스트림을 생성하여 요청을 받는 과정등을 구현해야하지만, 서블릿 컨테이너는 이러한 기능을 API로 제공하여 복잡한 과정을 생략할 수 있게 해준다. 그래서 개발자가 서블릿에 구현해야 할 비즈니스 로직에 대해서만 초점을 두게끔 와준다.
  • 서블릿 생명주기 관리
    • 서블릿 컨테이너는 서블릿의 생성과 소멸을 관리한다. 서블릿 클래스를 로딩하여 인스턴스화하고, 초기화 메소드를 호출하고, 요청이 들어오면 적절한 서블릿 메소드를 호출한다. 또한, 서블릿이 생명을 다 한 순간에는 소멸시킨다.
  • 멀티쓰레드 지원 및 관리
    • 서블릿 컨테이너는 요청이 올 때마다 새로운 자바 쓰레드를 하나 생성하는데, HTTP 서비스 메소드를 실행하고 나면, 쓰레드는 자동으로 죽게된다. 원래는 쓰레드를 관리해야 하지만 서버가 다중 쓰레드를 생성 및 운영해주어 쓰레드의 안정성에 대해 걱정하지 않아도 된다.
  • 선언적인 보안 관리
    • 서블릿 컨테이너 사용시 개발자는 보안과 관련된 내용을 서블릿 또는 자바 클래스에 구현해 놓지 않아도 된다. 보통 XML에 기록하여, 보안에 대해 수정할 일이 있어도 자바 소스코드를 수정하여 다시 컴파일하지 않아도 된다.

Servlet의 생명주기

  • 클라이언트의 요청이 들어오면, 컨테이너는 해당 서블릿이 메모리에 있는지 확인하고, 없을 경우 init()메소드를 호출하여 적재한다. init()메소드는 최초 한 번만 실행되기 때문에, 서블릿 쓰레드에서 공통적으로 사용해야 하는 것이 있다면 오버라이딩하여 구현한다. 실행 중 서블릿이 변경될 경우, 기존 서블릿을 파괴하고 init()을 다시 호출해 새로운 내용을 다시 메모리에 적재한다.
    • 이 과정에서 서블릿은 대부분 멀티스레드 환경에서 싱글톤으로 동작한다는 것을 알 수 있다. 즉, 서블릿 클래스당 하나의 오브젝트만 만들어 두고, 사용자의 요청을 담당하는 여러 스레드에서 하나의 오브젝트를 공유하여 동시에 사용하는 것으로 볼 수 있다.
  • init()이 호출된 후, 클라이언트의 요청에 따라서 service()메소드가 호출되며 doPost() 혹은 doGet()등으로 분기처리된다. 이때 서블릿 컨테이너가 클라이언트의 요청이 오면 가장 먼저 HttpServletRequest, HttpServletResponse에 의해 request와 response객체가 생성된다.
  • 컨테이너가 서블릿에 종료 요청을 하면 destroy()메소드가 호출되고, 이 역시 한 번만 실행된다. 종료시에 처리해야 하는 작업들은 destroy() 메소드를 오버라이딩하여 구현하면 된다.

JSP란 ?

JSP는 Java Servlet Page의 약자이며, Java코드가 들어가있는 HTML코드이다. 서블릿은 자바 소스 코드 안에 HTML코드가 들어가있는 형태이지만, JSP는 이와 반대로 HTML 소스코드 속에 자바 소스코드가 들어가있는 구조를 가진다. 자바 소스코드로 작성된 부분은 웹브라우저로 보내는 것이 아니라 웹 서버에서 실행된다. 이렇게 작성된 코드는 WAS에 의해 서블릿 클래스로 변환하고 컴파일해 사용된다.

Java에서 Servlet 구현하기

Servlet 클래스간의 관계

Java에서 Servlet과 관련된 인터페이스/클래스는 아래 세가지가 있다.

  • Servlet 인터페이스 : Servlet 인터페이스는 자바 웹 프로그래밍을 개발할 때 반드시 구현해야 하는 메소드를 선언하고 있는 인터페이스이다. 해당 인터페이스 implements시 아래 다섯가지 메소드를 구현해야 한다.
    • init()
    • service()
    • destroy()
    • getServletConfig() : 서블릿 초기화에 관련된 변수를 가지고 있는 ServletConfig 객체 리턴
    • getServletInfo() : 서블릿에 대한 간단한 정보 리턴
  • GenericServlet 클래스 : Servlet 인터페이스와 ServletConfig인터페이스를 구현하여 프로토콜에 무관한 기본적인 서비스 기능을 제공한다. . init(), destory(), getServletConfig(), getServletInfo() 메소드를 미리 구현해놓았기 때문에 개발자는 service()만 재정의 하면 된다.
  • HttpServlet 클래스 : GenericServlet클래스를 상속하여 service()메소드를 재정의 함으로써 HTTP프로토콜에 알맞은 동작을 수행하도록 구현한 추상클래스이다. 즉, HTTP 프로토콜 기반으로 브라우저로부터 요청을 전달받아 처리하도록 하는 클래스이다. GenericServlet과는 다르게 Service()메소드를 구현하지 않고 doGet(), doPost() 등의 메소드를 구현한다.

참고 자료 및 이미지 출처 :

  1. [JSP]Servlet이란?

oksusutea's blog

꾸준히 기록하려고 만든 블로그