찾아보다가 답답해서 내가 작성한 아주 쉽게 이해하는 서블릿의 개념과 작동원리! (+그림 포함)

 

서블릿의 개념과 작동원리

 
 

자바 웹 개발에서 꼭 알아야 할 것이 서블릿(Servlet)과 스프링(Spring) 프레임워크입니다. 이들은 자바 기반의 웹 애플리케이션 개발을 위한 핵심 기술이거든요. 서블릿(Servlet)은 자바를 사용하여 웹 페이지를 동적으로 생성하는 기술이며, 스프링(Spring) 다양한 웹 개발 기능을 제공하는 프레임워크입니다.  그렇다면 "웹 페이지를 동적으로 생성한다"라는 것이 무슨 뜻일까요? 정적인 HTML과 비교해보면 쉽게 이해할 수 있습니다. 

 

1. 정적 웹페이지, 동적 웹페이지는 뭘까?

 
 

 

 
 

1-1. 정적 웹 페이지 (static web pages)

 

언제 접속해도 같은 응답을 보내주는 페이지입니다.  정적인 웹 페이지는 서버에 미리 저장된 HTML 파일로 구성되어 있으며 내용이 고정되어 있어서 사용자의 요청이나 상태에 따라 변경되지 않습니다. 사용자의 요청이나 상태에 따라 변경되지 않는다는 것은 무슨 뜻일까요?
 
사용자(Client)의 요청(request)이란 우리가 '마우스로 무언가를 클릭'하는 행동에 비유할 수 있습니다. 사용자가 아이디와 비밀번호를 입력하고 로그인 버튼을 클릭하면, 데이터베이스의 아이디값과 비밀번호가 일치하는지 확인하는 과정이 이루어지고 만약 일치하면 'ㅇㅇㅇ님 환영합니다'와 같은 문구가 화면에 띄워집니다. 이를 '서버가 응답(response)'했다고 표현합니다. 
 
그렇다면 정적인 웹 페이지란 뼈대와 골격만 있는 그림에 비유할 수 있겠죠. 만약 구글 홈페이지에 들어갔는데 로그인, 회원가입, 검색버튼을 눌러도 아무 반응이 없다면 쓸모가 없을 것입니다. 그래서 서블릿으로 동적인 웹 페이지를 만드는 것이 중요합니다.
 
예를 들어 회사나 개인의 소개 페이지가 정적 웹 페이지의 좋은 예시입니다. 주로 간단한 정보를 제공하거나, 내용이 자주 변경되지 않는 경우에 사용됩니다. 서버에 있는 파일을 그대로 사용자(Clinet)에게 전달하기 때문에 처리 속도도 빠르고 서버 자원을 적게 사용해요. 

 

정적인 웹페이지(Static Web Pages):

• 정적인 웹페이지는 서버에 미리 저장된 HTML 파일로 구성됩니다.
• 내용이 고정되어 있어, 사용자의 요청이나 상태에 따라 변경되지 않습니다.
• 주로 간단한 정보를 제공하거나, 회사 소개 페이지와 같이 내용이 자주 변경되지 않는 경우에 사용됩니다.
• 서버에 있는 파일을 그대로 클라이언트에게 전달하기 때문에 처리 속도가 빠르고 서버 자원을 적게 사용합니다.

 

1-2. 동적 웹 페이지 (dynamic web pages)

 

우리가 웹사이트에 접속하면 화면에 가장 먼저 정적인 페이지 데이터(HTML 로 만들어진 그림 등)가 보여지고, 부분적으로 필요한 곳에서 데이터를 가져와서 사용자에게 제공하는 작업이 이루어집니다. 댓글, 날씨, 주가 정보 등과 같이 정보 변경이 잦은 곳에 많이 사용되는 것이 동적 웹페이지인데요. 사용자의 요구에 따라 상호작용하기 때문에 그때그때 다양한 데이터나 조건에 따라 내용이 변경되는 웹페이지를 만드는 것을 말합니다.
 
동적 웹 페이지에서는 클라이언트가 서버에 요청을 하고, 서버는 요청 처리 과정을 거쳐 클라이언트에게 응답을 보내주는 과정이 일어납니다. 
 
예를 들어, 여러분이 쇼핑 웹사이트에 접속했다고 상상해보세요. 사용자가 특정 카테고리의 상품을 필터링하거나 검색하는 경우, 서블릿은 해당 요청을 처리하여 필터링된 결과를 반영한 동적인 HTML 페이지를 생성합니다. 우리가 웹사이트에 로그인하는 과정은 어떻게 이루어질까요? 사용자가 로그인을 시도할 때, 서블릿은 제출된 사용자 이름과 비밀번호를 확인하고, 로그인이 성공하면 사용자에게 개인화된 환영 메시지와 함께 로그인 후 페이지를 보여줍니다. 하지만 이름과 비밀번호가 일치하지 않으면 다른 결과를 반환하죠. 오류 메시지를 포함한 로그인 페이지를 다시 표시할 수 있습니다. 서블릿을 사용하면 사용자의 요청에 따라 다양한 데이터나 조건에 따라 웹페이지의 내용이 동적으로 변경되어 사용자에게 제공됩니다.

 

동적인 웹페이지(Dynamic Web Pages):

• 동적인 웹페이지는 클라이언트의 요청에 따라 서버 측에서 생성되는 페이지입니다.
• 서버에서 데이터베이스, 외부 API 등과 상호작용하여 페이지의 내용을 동적으로 생성합니다.
• 사용자의 요청에 따라 내용이 변할 수 있으며, 예를 들어 로그인 상태, 검색 결과, 사용자 지정 콘텐츠 등을 표시할 수 있습니다.
• 주로 사용자와 상호작용이 필요하거나, 사용자 개인에 맞는 컨텐츠를 제공해야 하는 경우에 사용됩니다.
• 동적 페이지는 서버 측에서 요청을 처리하고 응답을 생성하기 때문에 처리 속도는 정적 페이지보다 느릴 수 있습니다. 또한 서버 자원을 더 많이 사용할 수 있습니다.

 

2.서블릿(Servlet)의 기본 개념과 작동 원리

2-1. 서블릿(Servlet)이란?

자바 서블릿은 서버 측에서 동적 웹 페이지를 생성하기 위한 자바 프로그래밍 기술입니다. 쉽게 말해 서블릿은 클라이언트의 HTTP요청을 처리하고 응답을 생성하는 데 사용되는 기술입니다.
 
서블릿은 웹 애플리케이션 서버(예: Apache Tomcat)와 같은 서블릿 컨테이너에서 실행됩니다. 사용자(클라이언트)로부터 HTTP 요청이 들어오면, 웹 애플리케이션 서버는 해당 요청을 서블릿 컨테이너에 전달합니다. 서블릿 컨테이너는 요청에 따라 서블릿을 관리하는 중요한 역할을 해요.
 
서블릿 컨테이너가 요청을 처리할 서블릿을 찾아 로딩, 초기화, 실행, 종료하는 작업을 처리하면, 그 실행 결과는 HTTP 응답 형태로 클라이언트에게 전송돼요. 이 과정을 통해 동적인 웹 페이지가 생성됩니다. 더 자세히 알아볼까요?

 

2-2. 서블릿(Servlet)의 구조

 (여기부터는 관심 있는 사람만 읽으세요)

 
서블릿은 자바로 작성된 클래스입니다. 이 클래스들은 일반적으로 웹 애플리케이션의 소스 코드 디렉토리에 포함되어 있습니다. 보통은 src 또는 java 디렉토리 내에 패키지 구조에 맞춰서 위치하게 됩니다.

일반적인 웹 애플리케이션의 구조

 

여기서 WEB-INF/classes 디렉토리에는 웹 애플리케이션에서 사용되는 서블릿과 다른 자바 클래스 파일들이 위치합니다. 패키지 구조에 맞게 클래스 파일을 넣어줍니다. 예를 들어, 만약 패키지가 com.example.servlet라고 가정해 봅시다. 해당 패키지 내에 MyServlet.java 라는 서블릿 파일이 있다면 해당 파일은 다음 경로에 위치할 것입니다:

 

 

이렇게 서블릿 클래스들은 웹 애플리케이션의 일부로 패키징되어 배포됩니다. 웹 애플리케이션을 WAR(Web ARchive) 파일로 패키징할 때, 이러한 서블릿 클래스들도 WAR 파일에 포함되어 배포됩니다.
 
 

* 궁금하신 분들을 위해 깨알 TMI 위에서 서블릿은 클래스 파일이라고 했는데 왜 여기서 확장자가 .java냐구요?
 
서블릿 클래스를 컴파일한 후에는 클래스 파일이 생성되는데, 이 파일의 확장자는 .class입니다. 이렇게 컴파일된 서블릿 클래스 파일은 웹 애플리케이션의 클래스 경로에 위치하게 됩니다. 웹 애플리케이션을 배포할 때는 서블릿 클래스 파일뿐만 아니라 다른 웹 애플리케이션 자원들과 함께 WAR(Web ARchive) 파일로 패키징됩니다. 이러한 WAR 파일은 웹 애플리케이션 서버에 배포되어 실행됩니다.
따라서 서블릿의 확장자는 .java가 아니라 .class입니다. 하지만 서블릿 클래스를 작성할 때 사용하는 파일의 확장자는 일반적으로 .java입니다.

 

2-3. 서블릿(Servlet)의 작동 원리 

 
개발자 관점에서 본 서블릿의 작동 원리:

1. 서블릿 클래스 작성: 개발자는 javax.servlet.Servlet 인터페이스를 구현하는 자바 클래스를 작성합니다. 이 클래스에서 주로 메서드로 init(), service(), doGet(), doPost(), destroy() 등이 있습니다. (+하단에 추가로 각 메서드의 역할을 정리해드리겠습니다.)
2. 웹 애플리케이션 배포: 작성된 서블릿 클래스는 웹 애플리케이션의 웹 어플리케이션 디렉토리(WAR 파일 또는 웹 애플리케이션의 디렉토리 구조)에 배치됩니다.
3. 서블릿 컨테이너 구동: 서블릿 컨테이너(예: Apache Tomcat)는 웹 애플리케이션을 배포하고 시작합니다. 이 과정에서 서블릿 클래스는 로드되고 인스턴스화됩니다.

서블릿의 작동 원리:

1. 요청 처리: 클라이언트가 서블릿에 대한 요청을 보냅니다. 이 요청은 HTTP 프로토콜을 통해 서블릿 컨테이너로 전송됩니다. 
2. 서블릿 컨테이너의 서블릿 매핑: 서블릿 컨테이너는 요청된 URL에 해당하는 서블릿을 찾습니다. 이를 위해 웹 애플리케이션의 웹 어플리케이션 디스크립터(web.xml) 또는 어노테이션 기반의 서블릿 매핑을 참조합니다.
3. 요청 처리 및 응답 생성: 서블릿 컨테이너는 요청을 처리하기 위해 해당 서블릿의 service() 메서드를 호출합니다. 이 메서드는 요청의 HTTP 메서드(GET, POST 등)에 따라 doGet(), doPost() 등의 적절한 메서드를 호출합니다. 서블릿은 요청을 처리하고 응답을 생성합니다.
4. 응답 생성 후 클라이언트에게 전송: 생성된 HTML 페이지는 서블릿을 통해 클라이언트에게 응답으로 전송됩니다. 이 응답은 HTTP 응답으로서 클라이언트의 브라우저에서 렌더링되어 사용자에게 보여집니다.
5. HTML 생성: 서블릿은 데이터를 기반으로 HTML이나 다른 마크업 언어를 사용하여 웹페이지의 내용을 동적으로 생성합니다. 이때 조건문, 반복문 등을 사용하여 페이지의 동적인 부분을 처리할 수 있습니다. 서블릿은 요청을 처리하는 과정에서 데이터베이스, 외부 API 등 다양한 소스에서 데이터를 가져올 수 있습니다. 이 데이터는 웹페이지의 내용을 동적으로 구성하는 데 사용됩니다.
6. 서블릿의 소멸: 서블릿 컨테이너는 더 이상 필요하지 않은 서블릿을 소멸시킵니다. 이는 주로 서블릿 컨테이너가 종료될 때 또는 웹 애플리케이션이 다시 로드될 때 발생합니다.

 

2-4. 서블릿(Servlet) 클래스 작성할 때 자주 사용되는 자바 메서드(TMI)

1. init():
   • 이 메서드는 서블릿이 최초로 생성될 때 한 번 호출됩니다.
   • 서블릿 초기화에 필요한 작업들을 수행하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 데이터베이스 연결을 초기화하거나 설정을 로드하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다.
2. service():
   • 이 메서드는 모든 클라이언트 요청에 대해 호출됩니다.
   • 서블릿 컨테이너는 요청의 HTTP 메서드(GET, POST 등)에 따라 적절한 메서드(doGet(), doPost() 등)를 호출하여 요청을 처리합니다.
   • 보통 서블릿 개발자가 이 메서드를 오버라이딩하지 않고, HttpServlet 클래스의 service() 메서드를 호출하여 요청을 처리하는 것이 일반적입니다.
3. doGet():
   • 이 메서드는 HTTP GET 요청을 처리하는 데 사용됩니다.
   • 클라이언트가 서블릿에 GET 방식으로 요청을 보내면 이 메서드가 호출되어 처리합니다.
   • 주로 데이터 조회 등의 요청에 사용됩니다.
4. doPost():
   • 이 메서드는 HTTP POST 요청을 처리하는 데 사용됩니다.
   • 클라이언트가 서블릿에 POST 방식으로 요청을 보내면 이 메서드가 호출되어 처리합니다.
   • 주로 데이터 추가, 수정, 삭제 등의 요청에 사용됩니다.
5. destroy():
   • 이 메서드는 서블릿이 소멸될 때 호출됩니다.
   • 서블릿이 종료될 때 필요한 마무리 작업을 수행하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 데이터베이스 연결을 닫거나 리소스를 정리하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다.

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이런 방식으로 자바 서블릿은 데이터 처리와 동적인 콘텐츠 생성을 통해 웹페이지를 동적으로 생성하고 클라이언트에게 제공합니다. :) 많은 도움이 되셨나요? 질문이 있으면 댓글에 남겨 주세요! 
 
 
감사합니다.

 
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