Servlet을 공부하다보니 웹과 클라이언트간의 송수신에 대한 개념이 주용하더라구요.

[ 웹 서버! ]

• 웹서버: 웹페이지를 사용자에게 전송하는 서버

• 웹 서버는 데이터를 전송하기 위해 HTTP 프로토콜을 사용합니다.

• 일반적인 상황에서 사용자는 브라우저에 URL(https://velog.io/@genie-99)을 입력합니다.
• 그리고 사용자는 웹페이지를 얻게 됩니다.
• 웹서버가 하는 일은 웹페이지를 사용자에게 전송하는 것입니다.

Servlet API

DispatcherServlet를 해석해보면 Spring MVC에서 모든 요청을 가장 먼저 받아서, 적절한 Controller에게 넘겨주는 중앙 Servlet이라고 한다. 라고 나와있는데요...

여기서 Controller, Spring MVC, Servlet이라는 생소한 단어가 나오는데 우선 가장 기본이 되는 Servlet에 대해서 알아봅시다.

Specification(명세서)를 보면 container로 관리되는 Jakarta 기술이 사용된 웹 구성품이라고 나와있다.

즉, Servlet은 다음과 같은 특징을 가집니다.

• Web Programming에서 Client의 요청을 처리

• 그 결과를 다시 Client에게 전송하는 자바 프로그래밍 기술
• Servlet 클래스의 구현 규칙을 따른다.

[ Servlet Lifecyle ]

서블릿은 서블릿 컨테이너 속에서 관리가 되며 init, service, destory 메서드를 통해서 만들어지고 실행되며 지워집니다.

• 서블릿의 라이프 사이클을 위한 세가지 필수적인 메소드를 정의

• init()
• service()
• destroy()

*init()

• 서블릿 생명 주기 중 초기화 단계에 호출된다.

• javax.servlet.ServletConfig 인터페이스를 구현하는 오브젝트가 전달된다.
• 이를 통해 서블릿이 웹 애플리케이션에서 초기화 매개변수(parameter)에 접근할 수 있도록 한다.

*service()

• 서블릿이 호출되면 이 service()메서드가 실행

• 각각의 요청들은 별도로 나누어진 스레드에서 처리된다.
• 웹 컨테이너는 모든 요청에 대해 서블릿의 service() 메소드를 요청한다.
• service() 메소드는 요청의 종류를 판별하고 요청을 처리할 적절한 메소드로 전달한다.

*destroy()

• 서블릿 객체가 파괴되어야 할 때 호출된다.

• 해당 서블릿이 가지고 있던 자원을 release 해준다.

[ Servlet ]

Servlet이 해야하는 일

• HTTP 요청(request)을 받아서 처리.

• 요청에 대한 응답(response)

Servlet의 특징

1. Client의 요청에 동적으로 작동
2. Java Thread를 이용해 동작
3. HTML 변경시 재컴파일 필요
4. Java코드에 HTML이 들어가 있음
5. HTML을 사용해서 응답

Servlet 생성 방법

1. @WebServlet

   • 해당 서블릿과 매핑될 url 지정

     @WebServlet(name = "helloServlet", urlPatterns ="/hello")
     public class HelloServlet extends HttpServlet {
       @Override
       protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException {
     
       }
     }

2. HttpServlet 클래스 상속

자바를 공부하다 보면 Spring이라는 단어가 종종 들린다.

그런데 뭔가 거리감이 느껴진다?랄까?

Java를 공부하고 있는데 Spring을 사용한다는데... 이거 언어인가?

그래서 이번에는 Spring이 무엇인지 정리해보려고 한다.

목차

1. Spring이란?
2. Spring Framework란?
3. Spring은 왜 나왔을까?
4. Spring은 어디에서 사용되는가?
5. Spring Framework가 제공하는 기능
6. POJO와 IoC / DI
7. 용어 정리

1. Spring이란?

Spring 공식 사이트를 보면 정말 많은 프로젝트가 존재한다.

이렇게 많이 있다....

Spring은 하나의 기술만을 의미하기도 하지만, 보통은 Spring Framework를 중심으로 한 여러 프로젝트의 생태계를 의미한다.

예를 들어

• Spring Framework
• Spring Boot
• Spring Data
• Spring Security
• Spring Cloud

등이 있다.

즉 넓게 보면 Spring 생태계, 좁게 보면 Spring Framework를 의미한다고 생각하면 된다.

2. Spring Framework란?

Spring Framework는 Java 기반 애플리케이션을 만들 때 필요한 여러 기능과 구조를 제공하는 Framework이다.

Framework란?

어떠한 목적을 쉽게 달성할 수 있도록 관련된 코드와 구조를 미리 만들어 둔 틀

자동차를 만든다고 생각해보자.

처음부터 자동차 전체를 만드는 것이 아니라, 기본 틀은 이미 있으니까 그 위에 내가 필요한 것을 만드는 것! 이것이 Framework이다.

즉, Spring은 우리가 Java로 실제 서비스를 만들 때 반복적으로 필요한 기능들을 미리 제공한다.

예를 들어 회원가입 기능을 만든다고 생각해보자.

우리가 실제로 만들고 싶은 것은

public void join(Member member) {
    // 회원가입 로직
}

이런 비즈니스 로직이다.

하지만 실제 웹 서비스에서는 이것만 있으면 끝나는 것이 아니다.

HTTP 요청 받기

DB 연결

Transaction 관리

객체 생성과 관리

예외 처리

응답 반환

등 다양한 기반 기능이 필요하다.

Spring은 이런 과정들을 보다 편리하게 처리할 수 있도록 도와준다.

즉,

Spring은 Java로 실제 애플리케이션을 만들 때 필요한 구조와 기능을 제공하는 Framework이다.

라고 생각하면 된다.

3. Spring은 왜 나왔을까?

Java만으로도 프로그램을 만들 수 있다.

하지만 프로그램의 규모가 커지면 직접 관리해야 하는 것들이 많아진다.

예를 들어

회원가입
로그인
상품 조회
주문
결제

와 같은 기능을 구현하면서 동시에

HTTP 요청 처리
객체 관리
DB 연결
Transaction 관리
테스트

까지 직접 처리해야 한다.

Spring은 이러한 반복적인 기반 작업을 줄이고, 개발자가 비즈니스 로직에 집중할 수 있도록 하기 위해 등장한 Framework라고 이해하면 된다.

4. Spring은 어디에서 사용되는가?

이 부분이 가장 궁금했다.

Spring이 도대체 어디에서 사용되는 건데?

아래처럼 상품을 구매하는 상황을 생각해보자.

대략적인 흐름은 다음과 같다.

사용자

↓

HTTP 요청

↓

Controller

↓

Service

↓

Repository

↓

Database

Spring은 이 중간에 하나의 프로그램처럼 들어가는 것이 아니다.

이 전체 흐름의 여러 부분에서 Spring이 사용된다.

예를 들어

HTTP 요청과 Controller 연결
→ Spring MVC

객체 생성과 관리
→ Spring Container

객체 간 연결
→ DI

DB 접근
→ Data Access

Transaction 관리
→ Spring Transaction

이런 식이다.

5. Spring Framework가 제공하는 기능

Spring Framework가 제공하는 기능은 매우 많다.

근데, 내가 설명하는 것만 해도 충분하지 않을까?

Core

Spring의 핵심 기능이다.

• IoC
• DI
• Bean
• Spring Container
• AOP

Spring MVC

웹 애플리케이션에서 HTTP 요청을 처리하고 Controller와 연결해주는 역할을 한다.

예를 들어

@Controller
public class OrderController {

    @PostMapping("/orders")
    public String order() {
        return "orderComplete";
    }
}

처럼 사용할 수 있다.

Data Access

DB와 관련된 기능을 제공한다.

• JDBC
• Transaction
• ORM

Testing

Spring을 사용하는 코드를 테스트할 수 있도록 여러 기능을 제공한다.

Integration

Messaging, Scheduling 등 다른 기술과 연결하기 위한 기능도 제공한다.

6. POJO

Spring의 특징을 공부하다 보면 POJO라는 단어가 등장한다.

POJO = Plain Old Java Object

말 그대로 평범한 Java 객체이다.

public class Member {

    private String name;

}

특정 Framework의 클래스를 반드시 상속하지 않아도 되는 일반적인 Java 객체이다.

Spring은 이러한 일반 Java 객체를 중심으로 애플리케이션을 구성할 수 있도록 도와준다.

7. IoC / DI

IoC = Inversion of Control

한국어로는 제어의 역전이다.

일반적인 Java 코드에서는 필요한 객체를 직접 만든다.

OrderRepository repository = new OrderRepository();

하지만 Spring에서는 객체의 생성과 관리를 Spring에게 맡길 수 있다.

Spring Container

↓

OrderRepository 생성

↓

OrderService에 전달

즉 객체를 생성하고 관리하는 제어권이 개발자 코드에서 Framework 쪽으로 이동한다.

그래서 제어의 역전이라고 한다.

DI = Dependency Injection

DI는 Dependency Injection, 즉 의존성 주입이다.

예를 들어

public OrderService(OrderRepository repository) {
    this.repository = repository;
}

OrderService는 OrderRepository가 필요하다.

그런데 직접 생성하지 않고 외부에서 전달받는다.

Spring Container

↓

OrderRepository

↓

OrderService

이렇게 필요한 객체를 외부에서 넣어주는 것이 DI이다.

다음 이야기

아직까지 Spring이라는 개념이 명확하게 이해된 것은 아니지만 Spring 이라는 거대한 바다에 이제 들어갈 준비가 되었다? 다음에는 Container과 Bean에 대해서 한번 공부해 보는 것이 어떨까 싶다.

스프링을 공부하기 시작한 지금, 애너테이션이 정확히 무엇인지 조금 더 자세히 알아보고 싶어 찾아보았다.

사진을 보면 @Override의 정의는 생각보다 짧다.

이 정의를 바탕으로 애너테이션이 무엇인지, 그리고 @Target, @Retention, public @interface Override가 각각 무엇을 의미하는지 공부해 보자.

Annotation은 어떤 역할을 할까?

애너테이션은 코드에 부가적인 정보를 제공하는 메타데이터(metadata)다. Oracle의 Java 공식 문서에서는 애너테이션의 대표적인 활용을 다음과 같이 설명한다. (Oracle 공식 문서)

1. Information for the compiler

컴파일러가 오류를 찾아내거나 경고를 억제할 때 사용할 정보를 전달한다.

예를 들어 @Override는 해당 메서드가 상위 타입의 메서드를 재정의하거나 구현하려는 것임을 컴파일러에 알린다. 컴파일러는 이것이 올바른지 검사하고, 조건에 맞지 않으면 컴파일 오류를 발생시킨다. (Override API 문서)

@Override를 붙였기 때문에 메서드가 재정의되는 것은 아니다. 재정의는 애너테이션 없이도 가능하고, @Override는 그 의도가 올바르게 구현되었는지 검사하는 데 도움을 준다. (Oracle 공식 문서)

2. Compile-time and deployment-time processing

컴파일 또는 배포 과정에서 도구가 코드나 설정 파일 등을 생성하는 데 사용할 정보를 전달한다. (Oracle 공식 문서)

예를 들어 Lombok의 @Data가 있다. Lombok은 컴파일 과정에 관여하여 이 애너테이션을 처리하고, getter·setter 등 필요한 코드를 생성한다. 여기서 실제로 처리하는 주체는 빌드 도구 자체가 아니라, 빌드 과정에 연결된 Lombok이다. (Lombok @Data 문서, Lombok 실행 과정)

3. Runtime processing

실행 중에 프로그램이나 프레임워크가 읽고 활용할 정보를 제공한다.

예를 들어 Spring은 @Autowired 정보를 처리하여, 자신이 관리하는 객체에 필요한 의존 객체를 주입한다. 실제 처리는 애너테이션 자체가 아니라 Spring의 처리 코드가 담당한다. (Spring 공식 문서)

그렇다면… 누구에게 정보를 전달하는 걸까?

애너테이션에 따라 컴파일러, Lombok과 같은 도구, Spring과 같은 프레임워크가 정보를 읽고 처리한다. (Override, Lombok, Spring)

애너테이션은 그 자체로 기능을 실행하는 코드가 아니다.
애너테이션에 담긴 정보를 읽고 처리하는 주체가 있어야 한다. (Oracle 공식 문서)

Annotation의 종류

Built-in Annotation

자바에서 기본적으로 제공하는 애너테이션이다.

대표적인 예로 @Override, @Deprecated, @SuppressWarnings, @SafeVarargs, @FunctionalInterface 등이 있다. (Oracle 공식 문서)

Meta Annotation

다른 애너테이션의 선언에 붙여 사용하는 애너테이션이다.

대표적인 예로 @Target, @Retention, @Documented, @Inherited, @Repeatable이 있다. (Oracle 공식 문서)

여기서 주의할 점이 있다. Built-in과 Meta는 서로 완전히 분리된 분류가 아니다. Built-in은 “누가 제공하는가”, Meta는 “어디에 사용하는가”에 관한 구분이다. 따라서 자바가 기본으로 제공하는 @Target과 @Retention은 두 설명에 모두 해당한다. (Oracle 공식 문서)

다시 @Override의 정의를 보자.

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}

어? @Override라는 애너테이션을 정의한 곳에도 애너테이션이 붙어 있다!

이제 위에 붙은 @Target과 @Retention이 메타 애너테이션이라는 것을 알게 되었으니, 각각 무엇을 의미하는지 알아보자. (Override API 문서)

@Target — 어디에 붙일 수 있을까?

Target은 ‘대상’이라는 뜻이다.

@Target은 정의하려는 애너테이션을 코드의 어떤 위치에 붙일 수 있는지 지정한다. 사용할 수 있는 위치는 ElementType에 정의된 값으로 나타낸다. (Target API 문서)

영어 이름을 보면 어느 위치에 사용할 수 있는지 비교적 직관적으로 파악할 수 있다.

예를 들어 METHOD는 메서드 선언, FIELD는 필드 선언, TYPE은 클래스·인터페이스 등의 타입 선언, ANNOTATION_TYPE은 애너테이션 선언을 의미한다. (ElementType API 문서)

@Override에는 다음과 같이 지정되어 있다.

@Target(ElementType.METHOD)

즉, @Override는 메서드 선언에 붙일 수 있는 애너테이션이라는 뜻이다. 클래스나 필드 선언에 붙이면 컴파일 오류가 발생한다. (Override API 문서, Target API 문서)

@Retention — 언제까지 남겨 둘까?

Retention은 ‘보유’ 또는 ‘유지’라는 뜻이다.

@Retention은 코드에 붙인 애너테이션의 정보를 어느 단계까지 유지할지 지정한다. (Retention API 문서)

보존 정책은 다음 세 가지로 구분된다. (RetentionPolicy API 문서)

여기서 SOURCE라고 해서 컴파일러가 애너테이션을 아예 읽지 않는다는 뜻은 아니다. @Override처럼 컴파일 과정에서 검사에 사용되지만, .class 파일에는 남지 않는 경우가 있다. (Override API 문서, RetentionPolicy API 문서)

따라서 @Override에 붙은 다음 코드는,

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)

“코드에 붙인 @Override 정보는 컴파일된 .class 파일에는 남기지 않는다”라는 뜻이다. (Override API 문서, RetentionPolicy API 문서)

참고로 애너테이션을 정의할 때 @Retention을 생략하면 기본값은 CLASS다. (Retention API 문서)

Custom Annotation을 만들어 보자

직접 애너테이션을 정의할 때는 @interface 뒤에 애너테이션 이름을 작성한다.

중괄호 안에는 애너테이션이 전달할 정보를 정의할 수 있다. 이를 요소(element)라고 부르며, 메서드 선언과 비슷하게 타입 이름(); 형태로 작성한다. (Oracle 공식 문서)

// AnnotationName.java
public @interface AnnotationName {
    String name();
    int count() default 1;
}

여기서 name은 기본값이 없으므로 애너테이션을 사용할 때 반드시 값을 지정해야 한다. 반면 count는 기본값이 1이므로 생략할 수 있다. (Oracle 공식 문서)

// count를 생략하면 기본값인 1이 적용된다.
@AnnotationName(name = "이름")
class Example {
}

기본값 대신 다른 값을 지정할 수도 있다.

@AnnotationName(name = "이름", count = 3)
class AnotherExample {
}

즉, name()과 count()는 여기서 어떤 동작을 구현하는 코드가 아니라, 애너테이션에 어떤 이름과 타입의 정보를 담을 수 있는지 정의하는 부분이다. (Oracle 공식 문서)

@Target의 정의에서도 같은 형태를 찾을 수 있다!

사진에서 주목할 부분은 다음 코드다.

ElementType[] value();

요소의 이름은 value이고, 타입은 ElementType[]이다. 기본값을 지정하는 default가 없으므로 @Target을 사용할 때는 value에 해당하는 값을 반드시 지정해야 한다. (Target API 문서)

그런데 앞에서는 value = 없이 사용했다.

@Target(ElementType.METHOD)

왜 가능할까?

애너테이션에는 value라는 이름의 요소에만 값을 지정하는 경우, value =를 생략할 수 있는 문법이 있기 때문이다. 다른 요소가 있다면, 생략하는 요소에는 기본값이 있어야 한다. 또한 배열 형태의 요소에 값을 하나만 지정할 때는 {}도 생략할 수 있다. 따라서 아래 세 표현은 같은 의미다. (Java 언어 명세 — 단일 요소 애너테이션)

// 기본 형태
@Target(value = {ElementType.METHOD})

// value = 생략
@Target({ElementType.METHOD})

// 값이 하나이므로 배열의 중괄호도 생략
@Target(ElementType.METHOD)

위 코드는 세 가지 대체 표현을 비교한 것으로, 실제 사용 시에는 그중 하나만 애너테이션 선언 위에 붙이면 된다.

즉, 값 자체를 생략한 것이 아니라, 값을 지정하는 문법의 일부를 생략한 것이다. (Java 언어 명세)

다시 @Override를 보면…

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}

이제 이 정의는 다음과 같이 읽을 수 있다.

Override라는 애너테이션을 정의한다.
이 애너테이션은 메서드 선언에 붙일 수 있고, 코드에 붙인 애너테이션 정보는 .class 파일에는 남기지 않는다. (Override API 문서)

그리고 실제로 재정의가 올바른지 검사하는 주체는, 이 짧은 애너테이션 정의 안에 있는 코드가 아니라 자바 컴파일러다. (Override API 문서)

참고 자료

Oracle — Annotations · Predefined Annotation Types · Declaring an Annotation Type

Java SE 21 API — Override · Target · ElementType · Retention · RetentionPolicy

Java 언어 명세 — Single-Element Annotations

Project Lombok — @Data · Lombok Execution Path

Spring — AutowiredAnnotationBeanPostProcessor