Day68 Java프로그래밍 기초(Servlet)

게시 2024/09/02

By 이건학

23 분읽는 시간

Servlet

Web Application과 CGI

CGI(Common Gateway Interface)

웹 서버가 외부 프로그램을 실행하고 그 결과를 클라이언트(브라우저)에게 전달하는 방법을 정의하는 표준 프로토콜이다.
CGI 스크립트는 주로 웹 서버와 동적 콘텐츠를 생성하는 프로그램 간의 인터페이스 역할을 한다.
CGI를 통해 웹 서버는 데이터베이스 쿼리, 파일 처리, 폼 데이터 처리와 같은 작업을 수행할 수 있다.
특징:
- CGI 스크립트는 서버에서 실행되는 프로그램으로, 다양한 언어(Perl, Python, C 등)로 작성될 수 있다.
- 각 요청마다 별도의 프로세스가 생성되므로, 많은 트래픽이 발생할 경우 성능 문제가 생길 수 있다.
- 웹 서버와 프로그램 간의 통신에 주로 환경 변수와 표준 입출력 방식을 사용한다.
장점:
- 언어에 구애받지 않으며, 다양한 플랫폼에서 동작할 수 있다.
- 비교적 구현이 간단하여 초기 웹 개발에서 많이 사용되었다.
단점:
- 요청마다 프로세스를 생성하기 때문에 서버 자원 소모가 많다.
- 성능과 확장성 측면에서 현대적인 웹 기술에 비해 떨어진다.

Web Application의 발전

대용량의 트레픽을 처리하기 위해 Java와 같은 OOP(객체지향프로그래밍)이 등장하였다.

Servlet의 구동과정

Servlet 컨테이너는 Java Servlet을 실행하기 위해 웹 서버와 애플리케이션 간의 중간 역할을 하는 컴포넌트이다.
Servlet 컨테이너가 Servlet을 호출하는 과정은 다음과 같은 단계로 이루어진다.

클라이언트 요청 수신
- 사용자가 브라우저를 통해 웹 애플리케이션에 대한 요청을 보낸다. 이 요청은 HTTP 프로토콜을 통해 전달된다.
Servlet 컨테이너가 요청을 처리
- 요청이 웹 서버에 도착하면, 웹 서버는 이 요청을 Servlet 컨테이너로 전달한다.
- Servlet 컨테이너는 요청된 URL에 따라 어떤 Servlet이 이 요청을 처리할지 결정한다.
- 이는 웹 애플리케이션의 web.xml 파일이나 애노테이션(@WebServlet)을 통해 매핑되어 있다.
Servlet 인스턴스 생성 또는 재사용
- 컨테이너는 요청을 처리할 Servlet 인스턴스를 생성하거나, 이미 생성된 인스턴스를 재사용한다.
- 최초 요청: 해당 Servlet이 처음 요청되었다면, 컨테이너는 해당 Servlet 클래스를 로드하고, 인스턴스를 생성한다.
- 이미 생성된 경우: 컨테이너는 기존의 Servlet 인스턴스를 재사용한다.
Servlet 초기화 (init 메서드 호출)
- 만약 Servlet 인스턴스가 새로 생성되었을 경우, 컨테이너는 init() 메서드를 호출하여 초기화 작업을 수행한다.
- init() 메서드는 Servlet이 한 번만 호출되며, 이후 동일한 Servlet 인스턴스가 여러 요청을 처리할 수 있게 된다.
요청 처리 (service 메서드 호출)
- Servlet 인스턴스가 준비되면, 컨테이너는 service() 메서드를 호출하여 클라이언트의 요청을 처리한다.
- service() 메서드는 클라이언트 요청에 따라 적절한 메서드를 호출하여 요청을 처리한다.
- ServletRequest 객체와 ServletResponse 객체가 service() 메서드에 전달되어 요청 정보를 처리하고 응답을 생성하는 데 사용된다.
응답 전송
- Servlet이 요청을 처리한 후, 생성된 응답은 ServletResponse 객체를 통해 클라이언트에게 전송된다.
- 클라이언트는 웹 브라우저에서 이 응답을 받아 화면에 표시한다.
Servlet 종료 (destroy 메서드 호출)
- Servlet 컨테이너가 종료되거나 해당 Servlet이 더 이상 필요하지 않게 되면, 컨테이너는 destroy() 메서드를 호출하여 Servlet을 종료하고, 자원을 해제한다.

서블릿 인스턴스와 클래스의 관계

서블릿 인스턴스는 오직 클래스 마다 한 개만 생성된다.
클라이언트마다 구분되어야 할 데이터는 서블릿 인스턴스 변수에 보관해서는 안된다.
인스턴스는 모든 클라이언트가 공유하기 때문에 config와 같은 공유하는 데이터만 필드에 사용해야한다.

Servlet의 기본개념

Servlet 등록하기

Servlet을 사용하기위해서는 Servlet Container가 Servlet을 호출해야한다.
Servlet을 호출하는 방법은 web.xml 파일을 사용하는 방법과 애노테이션(@WebServlet)을 사용하는 방법이 있다.

web.xml 파일을 사용하는 방법

web.xml은 서블릿의 배포 설명자(deployment descriptor) 파일로, 서블릿 매핑을 설정하는 데 사용되며, 이 파일은 WEB-INF 폴더 내에 위치한다.
DDF의 형식은 등록할 class파일의 별명과 패키지명을 등록하고, 해당 별명에 대한 URL Path를 설정한다.

  
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee
                      http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
  version="4.0"
  metadata-complete="false">
    <!--리스너 등록 -->
    <listener>
        <listener-class>com.eomcs.web.ex02.Listener01</listener-class>
    </listener>
    
    <!--서블릿 등록 -->
    <servlet>
        <servlet-name>s01</servlet-name>
        <servlet-class>com.eomcs.web.ex01.Servlet01</servlet-class>
    </servlet>
    
    <!-- 서블릿 URL Path -->
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>s01</servlet-name>
        <url-pattern>/ex01/first</url-pattern>
    </servlet-mapping>
    
    
    <!--필터 등록 -->
   <filter>
        <filter-name>f01</filter-name>
        <filter-class>com.eomcs.web.ex02.Filter01</filter-class>
    </filter>
    
    <!-- 필터 URL Path -->
    <filter-mapping>
        <filter-name>f01</filter-name>
        <url-pattern>/ex02/*</url-pattern>
    </filter-mapping>
    
</web-app>

에노테이션을 사용하는 방법

@WebServlet(“URL”)을 사용하여 Servlet Container가 request에 대한 호출을 수행 할 수 있게 한다.
다음은 사용가능한 에노테이션 모음이다.

  
// 하나의 클래스 파일이 여러개의 url을 가질때 사용한다. 
@WebServlet(urlPatterns = {"/ex01/s2", "/ex01/ss2", "/ex01/sss2"})

// 에노테이션의 기본형에 urlPatterns도 사용 가능하다.
@WebServlet(urlPatterns={"/ex01/s2"})
@WebServlet(urlPatterns="/ex01/s2")

// 어노테이션의 기본형도 사용가능하다.
@WebServlet(value="/ex01/s2")
@WebServlet("/ex01/s2")

Servlet 만들기

Servlet 구현체로 만들기

기본적으로 Servlet 구현체의 구조는 다음과 같다.

  
public class Servlet01 implements Servlet {

  ServletConfig config;

  public Servlet01() {
    System.out.println("Servlet01()");
  }

  @Override
  public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
    // 서블릿 객체를 생성한 후 생성자 다음에 이 메서드가 호출된다.
    // => 서블릿을 실행할 때 사용할 자원을 이 메서드에서 준비한다.
    // => 파라미터로 받은 ServletConfig 객체는 인스턴스 변수에 보관해 두었다가 필요할 때 사용한다.
    // => 각각의 서블릿 클래스마다 객체는 한 개만 생성된다.
    // => 따라서 각 서블릿에 대해 init()는 한 번만 호출된다.
    this.config = config;
    System.out.println("Servlet01.init(ServletConfig)");
  }

  @Override
  public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
      throws ServletException, IOException {
    HttpServletRequest req2 = (HttpServletRequest) req;
    HttpServletResponse res2 = (HttpServletResponse) res;
    // 클라이언트가 이 서블릿의 실행을 요청할 때마다 호출된다.
    // 클라이언트가 요청한 작업을 수행한다.
    System.out.println("Servlet01.service(ServletRequest,ServletResponse)");
  }

  @Override
  public void destroy() {
    // 웹 애플리케이션을 종료할 때(서버 종료 포함) 호출된다.
    // => 이 서블릿이 만든 자원을 해제하는 코드를 이 메서드에 둔다.
    System.out.println("Servlet01.destroy()");
  }

  @Override
  public ServletConfig getServletConfig() {
    // 서블릿에서 작업을 수행하는 중에 서블릿 관련 설정 정보를 꺼낼 때 이 메서드를 호출한다.
    // 이 메서드가 리턴하는 값이 ServletConfig 객체인데
    // 이 객체를 이용하면 서블릿 설정 정보를 알 수 있다.
    // 보통 init()의 파라미터 값을 리턴한다.
    System.out.println("Servlet01.getServletConfig()");
    return this.config;
  }

  @Override
  public String getServletInfo() {
    // 서블릿 컨테이너가 관리자 화면을 출력할 때 이 메서드를 호출한다.
    // 이 메서드의 리턴 값은 서블릿을 소개하는 간단한 문자열이다.
    System.out.println("Servlet01.getServletInfo()");
    return "Servlet01";
  }

GenericServlet 상속 받기

javax.servlet.Servlet 인터페이스를 구현하였다.
service() 메서드만 남겨두고 나머지 메서드들은 모두 구현하였다.
이 클래스를 상속 받는 서브 클래스는 service() 만 구현하면 된다.
초기설정이 필요하면 init()메서드를 오버라이딩하면된다.
Servlet이 호출시에 init(req,res)의 메서드가 inint()를 호출한다.

  
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
    this.config = config;
    this.init();
}

HttpServlet 상속받기

javax.servlet.GenericServlet 추상 클래스를 상속 받았다.
service(ServletRequest req, ServletResponse res) 메서드도 구현했다.
service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) 메서드도 구현했다.

service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) 호출하기

Servlet 인터페이스의 service(ServletRequest, ServletResponse)를 오버라이딩 하는 대신에 HttpServlet 클래스가 추가한 service(HttpServletRequest, HttpServletResponse)를 오버라이딩을 해야 한다.
HTTP 프로토콜을 다루려면 GenericServlet을 상속 받지 말고 HttpServlet을 상속 받아 서블릿 클래스를 만드는 것이 유지보수에 용이하다.

  
 public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException {

    HttpServletRequest request;
    HttpServletResponse response;

    try {
        request = (HttpServletRequest) req;
        response = (HttpServletResponse) res;
    } catch (ClassCastException e) {
        throw new ServletException(lStrings.getString("http.non_http"));
    }
    //HttpServletRequest, HttpServletResponse의 매개변수로도 service 호출이 가능하다.
    service(request, response);
}

doGet(), doPost() 호출하기

HttpServlet은 특정 프로토콜에 대한 명령을 처리할 수 있다.
대표적으로 GET, POST요청이 있다.

GET 요청

목적: GET 요청은 주로 서버에서 데이터를 조회할 때 사용한다. 예를 들어, 웹 페이지를 열거나, 검색 쿼리를 전달할 때 주로 사용된다.
데이터 전송 방식: GET 요청은 데이터를 URL의 쿼리 스트링(query string)으로 전달한다. 예를 들어, https://example.com/search?query=chatgpt에서 query=chatgpt 부분이 쿼리 스트링이다.
특징:
- URL에 데이터가 포함되기 때문에 데이터가 브라우저 히스토리, 즐겨찾기, 서버 로그 등에 저장될 수 있다.
- 데이터 크기에 제한이 있다. URL의 길이가 너무 길면 일부 서버나 브라우저에서 요청이 실패할 수 있다.
- 캐싱이 가능하다. 브라우저나 프록시 서버는 동일한 GET 요청에 대해 응답을 캐싱할 수 있다.
- 멱등성: 동일한 GET 요청을 여러 번 보내도 결과가 동일해야 한다. 즉, 서버의 상태를 변경하지 않는다.

POST 요청

목적: POST 요청은 서버에 데이터를 제출하거나 서버의 상태를 변경할 때 사용한다. 예를 들어, 폼 데이터를 제출하거나, 파일을 업로드하거나, 데이터베이스에 새로운 레코드를 추가할 때 사용된다.
데이터 전송 방식: POST 요청은 데이터를 HTTP 요청의 본문(body)으로 전달한다. URL에는 데이터가 포함되지 않고, 본문에 숨겨져 있기 때문에 보안 측면에서 더 안전할 수 있다(하지만 전송 중에 데이터가 암호화되지 않은 경우, 여전히 노출될 수 있다).
특징:
- 데이터 크기에 제한이 거의 없다. 대량의 데이터를 전송할 수 있다.
- URL에 데이터가 포함되지 않기 때문에 브라우저 히스토리나 즐겨찾기에 노출되지 않는다.
- 캐싱되지 않는다. 일반적으로 동일한 POST 요청을 여러 번 보내면 서버의 상태가 변경될 수 있다.
- 멱등성이 없다. 동일한 POST 요청을 여러 번 보내면 서버에서 다른 결과를 초래할 수 있다(예: 동일한 데이터를 여러 번 추가).

Filer 만들기

서블릿을 실행하기 전후에 필요한 작업을 수행
서블릿 실행 전
- 웹브라우저가 보낸 암호화된 파라미터 값을 서블릿으로 전달하기 전에 암호 해제하기
- 웹브라우저가 보낸 압축된 데이터를 서블릿으로 전달하기 전에 압축 해제하기
- 서블릿의 실행을 요청할 권한이 있는지 검사하기
- 로그인 사용자인지 검사하기
- 로그 남기기
서블릿 실행 후
- 클라이언트로 보낼 데이터를 압축하기
- 클라이언트로 보낼 데이터를 암호화시키기

Filter의 구조

init(FilterConfig config)
- init() 메서드는 Filter가 초기화될 때 호출되며, Filter가 사용할 초기 설정을 구성하는 데 사용된다.
- FilterConfig 객체를 통해 초기화 매개변수를 얻을 수 있으며, 필터가 처음 생성될 때 한 번만 호출된다.
doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
- doFilter() 메서드는 클라이언트의 요청이 들어올 때마다 호출되며, 실제 필터링 작업을 수행한다.
- 이 메서드는 ServletRequest와 ServletResponse 객체를 통해 요청과 응답을 조작할 수 있다.
- FilterChain 객체를 사용해 요청을 다음 필터 또는 최종 대상(Servlet 또는 JSP)으로 전달할 수 있다.
- 주로 요청의 로깅, 인증 및 인가, 데이터 압축, 응답 조작 등의 작업을 수행한다.
destroy()
- destroy() 메서드는 Filter가 더 이상 필요하지 않거나, 컨테이너가 종료될 때 호출된다.
- 이 메서드를 통해 자원을 해제하거나, 종료 작업을 수행할 수 있다.
- destroy() 메서드는 필터의 생명주기에서 마지막으로 호출되는 메서드라 한다.

  
@WebFilter("/ex02/*")
public class Filter01 implements Filter {

  @Override
  public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    // 웹 애플리케이션을 시작할 때 필터 객체를 생성한다.
    // 이 메서드는 필터 객체를 생성한 후 자동으로 호출된다.
    // 필터가 사용할 자원을 이 메서드에서 준비한다.
    // => 웹 애플리케이션을 시작할 때 필터는 자동 생성된다.
    System.out.println("Filter01.init()");
  }

  @Override
  public void destroy() {
    // 웹 애플리케이션을 종료할 때 호출된다.
    // init()에서 준비한 자원을 해제한다.
    System.out.println("Filter01.destroy()");
  }

  @Override
  public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
      throws IOException, ServletException {
    // 요청이 들어 올 때 마다 호출된다.
    // => 단 필터를 설정할 때 지정된 URL의 요청에만 호출된다.
    // => 서블릿이 실행되기 전에 필터가 먼저 실행된다.
    // => 서블릿을 실행한 후 다시 필터로 리턴한다.
    System.out.println("Filter01.doFilter() : 시작");

    // 다음 필터를 실행한다.
    // 만약 다음 필터가 없으면,
    // 요청한 서블릿의 service() 메서드를 호출한다.
    // service() 메서드 호출이 끝나면 리턴된다.
    chain.doFilter(request, response);

    // 체인에 연결된 필터나 서블릿이 모두 실행된 다음에
    // 다시 이 필터로 리턴될 것이다.
    System.out.println("Filter01.doFilter() : 종료");
  }

doFilter

FilterChain을 호출하여, 다음 Filter가 있는지 확인하고, 없으면 Servlet의 Service를 실행한다.
Servlet 컨테이너는 요청에 적용될 모든 필터를 순서대로 연결하여 하나의 FilterChain 객체를 생성한다. 이 객체는 각 필터가 요청을 처리한 후, 다음 필터로 요청을 전달할 수 있도록 한다.

Filter의 맵핑에 따라 필터 적용 유무가 결정된다.

Listener 만들기

서블릿 컨테이너 또는 서블릿, 세션 등의 객체 상태가 변경되었을 때 보고 받는 옵저버패턴이다.

bitcamp

Servlet

Web Application과 CGI

CGI(Common Gateway Interface)

Web Application의 발전

Servlet의 구동과정

서블릿 인스턴스와 클래스의 관계

Servlet의 기본개념

Servlet 등록하기

web.xml 파일을 사용하는 방법

에노테이션을 사용하는 방법

Servlet 만들기

Servlet 구현체로 만들기

GenericServlet 상속 받기

HttpServlet 상속받기

service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) 호출하기

doGet(), doPost() 호출하기

GET 요청

POST 요청

Filer 만들기

Filter의 구조

doFilter

Listener 만들기

인기 태그