Servlet(서블릿) 이란?

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Servlet(서블릿) 이란?

주다애 2024. 11. 26. 16:48

👻 Servlet(서블릿)

Servlet(서블릿)은 Java 언어를 기반으로 하는 웹 애플리케이션 개발을 위한 기술로, 클라이언트의 요청에 따라 동적으로 서버에서 처리하는 자바 클래스이다.

서블릿은 동적 웹페이지를 만들 때 사용되는 자바 기반의 웹 애플리케이션 프로그래밍 기술이며 HTTP 프로토콜을 통해 클라이언트의 요청을 받고, 자바 코드를 통해 동적인 웹 페이지를 생성하거나 데이터를 처리해서 응답을 반환해준다.

서블릿 이전에는?

서블릿 이전의 초기 웹은 단순히 정적인 HTML 문서를 클라이언트에게 제공하는 방식이었다.

사용자가 서버에 HTML 파일을 요청하면 👉 서버는 해당 HTML 문서를 그대로 전송한 것이다.

이를 통해 웹 페이지를 표시할 수는 있었지만, 사용자 맞춤형 데이터나 동적인 컨텐츠는 제공할 수 없었다.

(ex. 사용자가 로그인하면 이름을 표시하거나, 상품 검색 결과를 동적으로 보여줄 수 없었음)

이를 해결하기 위해서 나온 기술이 CGI(Common Gateway Interface)였다.

CGI는 웹 서버가 클라이언트의 요청을 받을 때마다 외부 프로그램을 실행해서 동적인 결과를 생성하고 이를 HTML로 반환했다. 즉, 동적인 컨텐츠 제공이 가능해진 것이다.

그런데, CGI의 치명적인 문제가 있는데 바로 각 요청마다 매번 새로운 프로세스를 생성한다는 것이다.(1요청 1프로세스)

즉, 리소스의 소모가 크고, 성능 이슈를 발생시키고 확장성도 부족했다.

그래서 나온 것이 바로 서블릿(Servlet)이라는 기술이다!

서블릿의 등장

위의 역사를 요약하자면

정적인 웹(초기) : 단순 HTML 파일만 제공. A 클라이언트와 B 클라이언트가 보는 화면 같음
CGI 도입 : 동적인 콘텐츠 제공이 가능하지만 리소스 낭비와 성능 문제 발생(1요청 1프로세스)
서블릿(Servlet) : Java 기반의 멀티 스레드 기술로 CGI의 문제를 해결하고 동적인 웬 애플리케이션 개발 가능하게 함

이렇게 해서 서블릿이라는 기술이 등장했다고 이해할 수 있다.

그럼 서블릿의 특징을 간단히 알아보자

1️⃣ 멀티 스레드 지원

서블릿은 각 클라이언트의 요청을 새로운 스레드로 처리하여 멀티 스레드를 지원한다.

CGI와 다르게 별도의 프로세스를 생성하는 것이 아니라 하나의 프로그램에서 여러 스레드가 작동한다.

그러면 프로그램은 하나만 켜져있고, 그 안에서 스레드들이 요청을 처리할 수 있어 성능 이슈를 줄인다.

2️⃣ Wirte Once, Run Anywhere

서블릿은 자바 언어로 작성되므로, 플랫폼 독립성을 가진다. 어떤 OS에서든 자바를 지원하는 서버 환경에서 실행 가능하다.

3️⃣ 영구적인 서버 프로그램

서블릿은 웹 애플리케이션이 실행되는 동안 서버에 지속적으로 유지된다.

요청마다 종료되는 CGI와 다르게 웹 애플리케이션이 실행되는 동안 서버에 유지되므로 속도와 성능이 더 뛰어나다.

4️⃣ 효율적인 자원 관리

서블릿은 웹 애플리케이션 시작 시 메모리에 로드되며 요청이 들어오면 해당 서블릿 객체가 재사용된다.(싱글톤으로 관리되는 서블릿 객체)

이런 특성으로 인해 초기화 비용이 줄어들고 서버 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

서블릿 동작 방식

그렇다면 서블릿은 어떻게 동작할까?

클라이언트 측에서 HTTP 요청을 보내면 HTTP 요청이 Servlet Container(서블릿 컨테이너)로 전송된다.
요청을 전송받은 서블릿 컨테이너는 HttpServletRequest, HttpServletResponse 객체를 생성한다.
web.xml을 기반으로 사용자가 요청한 URL이 어느 서블릿에 대한 요청인지 찾는다.
해당 서블릿에서 service 메소드를 호출한 후 클라이언트의 GET, POST 여부에 따라 doGet(), doPost()를 호출한다.
doGet(), doPost() 메소드는 동적 페이지를 생성하서 HttpServletResponse 객체에 응답을 담는다.(서블릿 컨테이너(WAS)가 객체에 담긴 내용으로 HTTP응답 정보를 생성해서 클라이언트에게 전달한다.)
응답이 끝난 후 생성한 HttpServletRequest, HttpServletResponse 객체를 소멸한다.

동작 과정을 코드로 살펴보자

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

import jakarta.servlet.ServletException;
import jakarta.servlet.annotation.WebServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;

@WebServlet("/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
	// GET 요청을 처리하는 메서드
	@Override
	protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
		throws ServletException, IOException {

		// 응답의 Content-Type을 설정
		response.setContentType("text/html");

		// 클라이언트에게 데이터를 쓰기 위한 PrintWriter 객체 생성
		PrintWriter out = response.getWriter();

		// 응답으로 반환할 HTML 생성
		out.println("<html>");
		out.println("<head><title>Hello Servlet</title></head>");
		out.println("<body>");
		out.println("<h1>Hello, Servlet!</h1>");
		out.println("<p>This is a simple servlet example.</p>");
		out.println("</body>");
		out.println("</html>");

		// PrintWriter 닫기
		out.close();
	}
}

클라이언트의 요청이 GET인 경우의 코드이다. 이 때는 위의 설명과 같이 doGet() 메소드가 동작한다.

클라이언트가 http://localhost:8080/MyServletApp/hello 요청을 보내면 화면에 "Hello, Servlet!"이라는 메세지가 출력된 HTML 페이지가 표시된다.

서블릿 컨테이너(Servlet Container)

서블릿 컨테이너(Servlet Container)는 서블릿을 관리하는 컨테이너이다.

말 그대로 서블릿 컨테이너는 서블릿을 관리하는 컨테이너이다.

서블릿을 생성했다고 해서 스스로 작동하는 것이 아니다. 누군가 서블릿을 관리해주어야 하는데 그 역할을 하는 것이 서블릿 컨테이너이다.

서블릿 컨테이너는 WAS(Web Application Server)로 클라이언트의 요청을 받고 응답할 수 있도록 웹 서버와 소켓으로 통신한다.

서블릿 컨테이너의 역할을 알아보자

1️⃣ 웹 서버와 통신 지원

서블릿 컨테이너는 서블릿과 웹 서버가 손쉽게 통신할 수 있도록 한다.

소켓을 만들고 listen, accept 등의 작동을 API로 제공하여 개발자가 서블릿에 구현해야 할 비즈니스 로직만 구현할 수 있게 해준다.

2️⃣ 서블릿 생명주기 관리

서블릿 컨테이너는 서블릿의 탄생과 죽음을 관리한다.

서블릿의 생명주기는 크게 3단계로 나눌 수 있다.

서블릿 생성 및 초기화
1. 서블릿 컨테이너가 애플리케이션이 처음 실행되거나 서블릿이 처음 요청될 땨 서블릿 객체를 최초 한 번만 생성한다.
2. 서블릿 객체가 생성되면 컨테이너가 init() 메소드를 호출해서 서블릿 객체를 초기화한다.
3. init() 메소드는 서블릿이 로드될 때 딱 한 번만 호출된다.
서블릿 요청 처리
1. 클라이언트의 HTTP 요청을 받을 때마다 service() 메소드를 호출한다.
2. service() 메소드는 클라이언트의 요청 유형에 따라 doGet(), doPost() 메소드를 호출한다.
3. 요청마다 새로운 스레드가 생성되어 처리한다.
4. 즉, 서블릿 객체는 싱글톤으로 관리되지만 요청 / 응답 데이터는 각 요청마다 독립적으로 처리된다.
서블릿 종료
1. 서블릿 컨테이너가 애플리케이션을 종료하거나 서블릿을 제거할 때 서블릿 객체를 메모리에서 해제한다.
2. destroy() 메소드를 호출한다. init() 메소드와 마찬가지로 한 번만 실행된다.
3. 컨테이너가 정상 종료될 때 destroy() 메소드가 호출된다.

@Override
public void init() throws ServletException {
    // 초기화 작업
    System.out.println("Servlet Initialized!");
}

@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
        throws ServletException, IOException {
    // GET 요청 처리
    response.getWriter().println("Handled GET request!");
}

@Override
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
        throws ServletException, IOException {
    // POST 요청 처리
    response.getWriter().println("Handled POST request!");
}

@Override
public void destroy() {
    // 종료 작업
    System.out.println("Servlet Destroyed!");
}

3️⃣ 멀티 스레드 지원 및 관리

서블릿 컨테이너는 요청이 올 때 마다 새로운 자바 스레드를 생성하고 관리한다.

위에서 설명했듯 요청이 올 때 마다 각각 스레드 독립적으로 처리된다. 서버가 멀티 스레드를 생성 및 운영해주기 때문에 스레드 안정성도 보장된다.

4️⃣ 선언적 보안 관리

서블릿 컨테이너는 개발자가 보안에 관한 내용을 서블릿이나 자바 클래스에 구현하지 않아도 된다.

결국 서블릿은 클라이언트 요청을 처리하고 결과를 반환하는 자바 웹 프로그래밍 기술로 동적 웹페이지 생성 시 사용된다.

그리고 서블릿을 관리해주는 것이 서블릿 컨테이너이다.

참고 자료

https://jh2021.tistory.com/20

서블릿(Servlet)이 뭔지 궁금해?

자바 웹기술 역사는 서블릿 → JSP → (서블릿 + JSP) MVC 패턴 → 스트럿츠, 웹워크 -> 스프링 MVC 요런식으로 발전해왔어요. 요즘은 Spring WebFlux라는 서블릿 기반이 아닌 Web Reactive 기반을 이용하기도

jh2021.tistory.com

https://mangkyu.tistory.com/14

[JSP] 서블릿(Servlet)이란?

1. Servlet(서블릿) 서블릿을 한 줄로 정의하자면 아래와 같습니다. 클라이언트의 요청을 처리하고, 그 결과를 반환하는 Servlet 클래스의 구현 규칙을 지킨 자바 웹 프로그래밍 기술 간단히 말해서,

mangkyu.tistory.com

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