Conceptual, implementation aspects of network application protocols

Client-server paradigm

Peer-to-peer paradigm

Transport-layer service models

Server

Always on host

Permanent IP address

Data centers for scaling

Clients

Communicate with server

May be intermittently connected

May have dynamic IP addresses

Do not communicate directly with each other

P2P architecture

No always on server

Arbitrary end systems directly communicatee

Peers request and provide service

“Self scalability”

new peers bring new service capacity, as well as new service demands

새로운 peer가 늘어나면 전송 속도가 빨라짐

Peers are intermittently connected and change IP address

Process communicating

Process : program running within a host

Within same host, inter-process communication (defined by OS)

client process initiates communication

server process waits to be contacted

Sockets

Process sends/receives messages to/from its socket

Socket analogous to door

Addressing processes

To receive messages, process must have identifier

Host → 32-bit IP address (IPv4)

identifier = (IP address, port number)

example port numbers :

HTTP server : 80

Mail server : 25

To send HTTP message to http://gaia.cs.umass.edu web server :

IP address : 128.119.245.12

port number : 80

App-layer protocol defines

Types of messages exchanged

e.g. Request, response

Message syntax

What field in messages & how fields are delineated

Message semantics :

Meaning of information in fields

Rules

When and how processes send & respond to message

Open protocols :

Defined in RFCs

e.g. HTTP, SMTP

Proprietary protocols :

e.g. Skype

Characteristics of Applications

Data Integrity

100% 신뢰할 수 있는 데이터 전송 - e.g. file transfer, web transactions

데이터 손실의 관용(tolerant) - e.g. voice, video application

Timing

효율적으로 사용하기 위한 낮은 지연시간 - e.g. Internet telephony, interactive games

Throughput

효율적으로 사용하기 위한 최소 전송량(throughput)

사용자가 얻을 어떠한 전송량(whatever throughput)

Security

암호화(Encryption), 데이터 무결성(data integrity)

TCP(Transmission Control Protocol) service :

신뢰있는 전송, Reliable transport : 전송 중 데이터의 손실이 없게끔 함

흐름 제어, Flow control : Receiver가 데이터를 받을 때 수용하지 못하고 버려지는 상황을 없게 함

혼잡 제어, Congestion control : 라우터의 queue에서 오래 대기를 하지 않게 하거나 데이터가 버려지지 않게 함

연결지향, Connection-oriented : source가 destination으로 보낼 때 destination이 받을 수 있는 상태인지 확인하고 보냄

Does not porvide : timing, minimum throughput guarantee, security

UDP(User Datagram Protocol) service :

비신뢰성, Unreliable

Does not provide : reliability, flow control, congestion control, timing, throughput guarantee, security, or connection setup

Quiz

Network 기반 application들의 상호작용 모델은 크게, client-server model과 peer-to-peer model이 있다. 이 두 모델의 차이점을 두 모델의 차이점을 두 문장 내외로 기술하시오.

서버가 컨텐츠를 가지고 있고 클라이언트에게 주는 방식

서버가 컨텐츠를 가지고 있지만 엔드시스템인 사용자에게도 컨텐츠가 복제되어있음. 그렇기 때문에 사용자가 다른 사용자에게 컨텐츠를 제공할 수 있음

Application : supporting network application e.g. FTP, SMTP, HTTP

서비스가 실현되기 위해 client와 server간에 어떠한 데이터를 보낼 것인지 정함

Transport : process-process data transfer e.g. TCP, UDP

end to end로 잘 전송되게끔 하는 것

Network : routing of datagrams from source to destination e.g. IP, routing protocols

link들이 모여서 network가 됨

Link : data transfer between neighboring network elements e.g. Ethernet, 802.11 (WiFi), PPP

각각의 router들 사이에 link가 존재

Physical : bits “on the wire”

ISO/OSI reference model (모범답안)

Presentation : allow applications to interpret meaning of data

e.g. eencryption, compression, machine-specific conventions

Session : synchronization, checkpointing, recovery of data exchange

Comparison of OSI and TCP/IP Protocol ARchitecture

application : DNS, HTTP, SMTP, FTP, POP, BitTorrent, DHT

transport : UDP, TCP, SCTP, DCCP

network : RIP, OSPF, BGP, PIM-SM, DVMRP, ICMP, IGMP, IPv4, IPv6, DHCP

link : ARP, Ethernet, IEEE 802.11

Why Layering - Example

Encapsulation

Segment : Ht | Message → transport

Datagram : Hn | Ht | Message→ network

Frame : Hl | Hn | Ht | Message → link

• H : Header

Quiz

Protocol stack에서 layer의 순서가 중요한가? 중요하다면 왜 중요한지, 중요하지 않다면 왜 중요하지 않은지 기술하시오.

• Internet protocol stack과 OSI reference model과의 차이가 무엇인가?

OSI는 실제로 서비스가 돌아가는 걸 만듦

Internet stack “missing” these layers

if needed, must be implemented in application

• Protocol들이 계층적 관계를 갖고 있어서 가질 수 있는 장점은 무엇인가?

  각각의 layer에 있는 기능들을 독립적으로 구현, 중복된건 역할분담

• Protocol들이 계층적 관계를 갖고 있어서 초래되는 한계는 무엇인가?

  불필요한 기능을 이용해야 할 경우 발생

  overhead 증가

packet switching을 사용하기 때문에 여러 사용자가 데이터를 보내므로 지연시간과 버려지는 데이터가 발생함

Packet queue in router buffers

Packet arrival rate to link (temporarily) exceeds output link capacity

Packet queue, wait for turn

컴퓨터이기 때문에 비어있는 메모리 공간이 가득차게 되면 버려지는 데이터가 존재함

Four sources of packet delay

Queueing delay

Throughput

sender와 receiver가 통신할 때 전송되는 데이터의 rate

Quiz

** A---------N1---------N2---------B **

** 위 그림과 같이 A와 B가 두 개의 라우터를 걸쳐 연결이 되어 있다.**

3.1. L bytes 크기의 packet을 A에서 전송하기 시작해서 B에 도착하기까지의 지연 시간을 계산하는 데에, 각 전송 단계에서 nodal delay 네가지 요소들 중 어떤 요소들이 고려되어야 하는지 적으시오. 즉, A→N1, N1→N2, N2→B 각 단계에 대해서 기술하시오.

Four sources of packet delay 참고

3.2 Nodal delay 네가지 요소 중에서 가장 가변적인 것이 무엇인가? 그 이유는 무엇인가?

Queueing, 사용자가 데이터를 보내므로 가변적임

Hosts : clinets and servers

Serves often in data centers

Access networks, physical media

Access network : 인터넷에 접속하기 위한 네트워크, end systems(moblie network, home network, Institutional network)

Wired, wireless communication links

Network core

global ISP, regional ISP

Interconnected routers

Network of networks

Edge router

Access net work : hom network

to/from headend or central office

cable or DSL modem

router, firewall, NAT

wired Ethernet(1 Gbps)

wireless access point (54 Mbps)

단말기 → eNB(중계망) → Centralized Core Network(S-GW → P-GW) → Internet

카톡의 원리(Distributed Core Network)

단말기(나) → eNB(내 통신사) → eNB(카톡) → eNB(친구 통신사) → 단말기(친구)

Network Edge : Data Center Network

Mesh of interconnected routers

Packet-switching

Hosts break application-layer messages into packets

Froward packeys from oene router to the next

Across links on path from source to destination

Each packet transmitted at full link capacity

Store and forward

Entire packet must arrive at router before it can be transmitted on next link

bps = bits per second

L = 7.5 Mbits, R = 1.5 Mbps

one-hop transmission delay = 5 sec (= L/R)

End-end delay = 2L/R (assuming zero propagation delay)

Queuing and loss

If arrival rate (in bits) to link exceeds transmission rate of link for a period of time

Packets will queue, wait to be transmitted on link

Packets can be dropped (lost) if memory (buffer) fills up

Forwarding

move packets from router’s input to appropriate router output

router는 경로를 어디로 내보내야 하는지 적혀 있어야 함

router는 local forwarding table을 가지고 있음

local forwarding table을 통해서 packet을 destination에 맞게 보냄

Routing

determines source-destination route taken by packets

Routing algorithm (최소 경로)

FDM vs TDM

FDM (Frequency Division)

TDM (Time Division)

Packet switching

데이터를 보낼 때 packet단위로 보냄으로써 독점하지않고 효과적으로 데이터를 공유할 수 있음

circuit switching에서 call setup과 call close 사이에 자원이 낭비되는 일이 생겼지만 packet switching에서는 자원이 낭비되는 일이 없다.

e.g.

packet switching은 데이터를 간헐적으로 보낼 때 효율적으로 보낼 수 있다.

N을 통제하지 못한다면 router에 packet이 쌓여 delay가 발생함

단위 시간당 일정한 데이터가 보장되어야 함

circuit switching을 보완함

• packet switching으로 인해서 얻는 이익과 생기는 부담에 대해서 설명

  1. store and forward

     하나의 router를 기준으로 source가 X bits per packet을 보낼 때 router는 Y bps의 속도로 destination으로 보냄

  2. Queuing and loss

     하나의 A router에 두개의 컴퓨터가 연결되어 있고 B router는 세개의 컴퓨터와 연결되어 있다.

     여기서 A router와 B router는 연결되어 있고 A router에 연결된 컴퓨터들이 B router에 연결된 컴퓨터들에게 데이터를 전송해주려고 할 때 router 사이의 속도가 상이하므로 queue를 만들어서 보냄

  3. packet switching은 데이터를 간헐적으로 보낼 때 효율적으로 보낼 수 있다.

  4. 데이터가 연속적으로 올 경우 비효율적임.

  5. 데이터를 보내는 인원을 통제하지 못할 경우 라우터에 패킷이 쌓여 지연시간이 발생함

Quiz

• packet switching으로 인해서 얻는 이익과 생기는 부담에 대해서 설명

  1. store and forward

     하나의 router를 기준으로 source가 X bits per packet을 보낼 때 router는 Y bps의 속도로 destination으로 보냄

  2. Queuing and loss

     하나의 A router에 두개의 컴퓨터가 연결되어 있고 B router는 세개의 컴퓨터와 연결되어 있다.

     여기서 A router와 B router는 연결되어 있고 A router에 연결된 컴퓨터들이 B router에 연결된 컴퓨터들에게 데이터를 전송해주려고 할 때 router 사이의 속도가 상이하므로 queue를 만들어서 보냄

  3. packet switching은 데이터를 간헐적으로 보낼 때 효율적으로 보낼 수 있다.

  4. 데이터가 연속적으로 올 경우 비효율적임.

  5. 데이터를 보내는 인원을 통제하지 못할 경우 라우터에 패킷이 쌓여 지연시간이 발생함

Communication links

Transmission rate : bandwidth

Packet switches

packet : 요청과 응답이 오가는 과정의 데이터들이 잘라져서 보내짐. 이때 잘라진 단위를 packet이라함. 신호를 넘겨주는 switch들은 packet단위로 보내줌

forward packet (chunks of data)

Routers and switches

global ISP : 다양한 국가들을 연결

regional ISP : 지역별 컴퓨터들이 연결

• Internet service provider

Protocols

Control sending and receiving of messages

e.g. TCP, IP, HTTP, Skype, 802.11

Internet standards

인터넷은 표준임(표준은 철저히 테스트를 해놓은 것임)

Thoroughly tested specification

Formalized regulation that must be followed

RFC : Request for comments

IETF : Internet Engineering Task Force

network protocol

computer - TCP connection request → server

computer ← TCP connection response - server

computer - Get http://www.awl.com → server

Internet Administration

ISOC(Internet Society) - IAB(Internet Architecture Board) - IRTF(IRSG-RG) / IETF(IESG-Area-WG)

Quiz

** Internet에서 protocol의 역할이 무엇인지?**

어떻게 보낼 것이며 언제 보낼건지, 어떻게 응답하고 어떻게 요청하는지를 정해주는 약속

각각의 서버에 접속하기 위해 공통으로 해야하는 일을 구분

인터넷의 입장에서 소프트웨어

둘 이상의 엔터티들이 성공적으로 상호작용하는 방법

Protocols define format, order of msgs sent and received among network netities and actions taken on msg transmission, receipt

protocol은 국가간의 외교 절차, 병원에서의 진료 절차 등. 인터넷에 국한되지 않음. 오랫동안 해왔던 관습을 의미함.

팀프로젝트를 위해 AWS 사용방법을 익히고자 방학동안 만들었던 spring boot REST API를 EC2에 올려서 메이븐 빌드하는 과정에 생긴 에러사항을 기록하고자 한다.

첫번째 에러

*Failed to execute goal org.apache.maven.plugins:maven-resources-plugin:3.2.0:resources (default-resources) on project myweb: The plugin org.apache.maven.plugins:maven-resources-plugin:3.2.0 requires Maven version 3.1.0 *

이 에러는 해결 방법이 간단하다. pom.xml파일에서 다음 코드를 작성하고 빌드하면 된다.

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
                <version>3.1.0</version>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
<>

두번째 에러

Failed to execute goal org.apache.maven.plugins:maven-compiler-plugin:3.8.1:compile (default-compile) on project myweb: Fatal error compiling: invalid target release: 11

이건 pom.xml에 작성된 자바 버전이 11이지만 ec2 서버의 자바 버전이 1.8이어서 나오게 되었다. 이것도 간단하다. ec2 서버의 자바 버전을 바꿔주면 된다. 서버는 linux이기 때문에 다음 명령어를 통해 자바 버전을 바꿔준다.

sudo yum list java*jdk-devel : 서버에서 설치할 수 있는 자바 버전을 나타낸다. sudo yum install -y {java version} : 위 명령어를 통해 확인한 자바 버전을 설치한다. sudo update-alternatives --config java : 설치한 자바 버전으로 바꾼다.

바뀐 자바 버전은 java -version 명령어로 확인가능하다.

아 근데 여기서 나는 허술하게 자바 컴파일러 버전은 냅둬버렸다...계속 위와 같은 에러 메시지가 계속 나와서 뒷골 땡겼었는데 자바 버전과 마찬가지로 컴파일러도 버전을 맞춰서 바꿔주면 된다...

sudo update-alternatives --config javac : 설치한 자바 버전으로 바꾼다.

자바와 자바 컴파일러 버전을 확인한다. 드디어...똑같아졌다... 그리고 드디어 빌드 성공...힘든 싸움이었다...

Retrofit Tutorials 위 링크를 참고해서 만들었습니다.

2. 준비물

• Android Studio
• REST API
• Retrofit

저는 여기서 REST API를 Spring Boot를 통해서 만들었습니다.

3. REST API에서 보낼 데이터

MySQL에 다음과 같은 데이터가 board table에 저장되어 있습니다. 이 데이터는 REST API에서 다음과 같은 코드를 통해 json 타입으로 서버에서 보내집니다.

@RestController
@RequestMapping("/api")
public class BoardApiController{
    @Autowired
    private BoardRepository repository;

    @GetMApping("/boards")
    List<Board> all(){
        return repository.findAll();
    }

Spring Boot에서 바로 실행 했을 경우 주소창에 localhost:8080/api/boards를 입력하게 되면 다음과 같은 json타입으로 데이터가 나온 것을 볼 수 있습니다.

다음 json data를 구성하는 id, title, content를 안드로이드 버츄얼 디바이스(AVD)에 출력해보겠습니다.

4. Android Studio Setting

각 파일마다 다음과 같은 코드를 입력해줍니다.

AndroidManifest.xml

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />

build.gradle

dependencies{
    implementation 'com.squareup.retrofit2:retrofit:2.4.0'
    implementation 'com.squareup.retrofit2:converter-gson:2.4.0'
}

build.gradle 파일에 다음 코드를 작성했으면 상단에 sync now를 눌러주고 기다립니다.

5. Android code

Post.java

import com.google.gson.annotations.SerializedName;

public class Post {
    private long id;
    private String title;
    private String content;

    public long getId() {
        return id;
    }
    public String getTitle() {
        return title;
    }
    public String getContent() {
        return content;
    }
}

MainActivity.java

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;

import android.widget.TextView;
import java.util.List;
import retrofit2.Call;
import retrofit2.Callback;
import retrofit2.Response;
import retrofit2.Retrofit;
import retrofit2.converter.gson.GsonConverterFactory;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private TextView textViewResult;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        textViewResult = findViewById(R.id.text_view_result);
        Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
                .baseUrl("{서버를 돌릴 ip주소}:8080")
                .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create())
                .build();
        JsonPlaceHolderApi jsonPlaceHolderApi = retrofit.create(JsonPlaceHolderApi.class);
        Call<List<Post>> call = jsonPlaceHolderApi.getPosts();
        call.enqueue(new Callback<List<Post>>() {
            @Override
            public void onResponse(Call<List<Post>> call, Response<List<Post>> response) {
                if (!response.isSuccessful()) {
                    textViewResult.setText("Code: " + response.code());
                    return;
                }
                List<Post> posts = response.body();
                for (Post post : posts) {
                    String content = "";
                    content += "ID: " + post.getId() + "\n";
                    content += "Title: " + post.getTitle() + "\n";
                    content += "Content: " + post.getContent() + "\n\n";
                    textViewResult.append(content);
                }
            }
            @Override
            public void onFailure(Call<List<Post>> call, Throwable t) {
                textViewResult.setText(t.getMessage());
            }
        });
    }
}

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:padding="8dp"
    tools:context=".MainActivity">
    <androidx.core.widget.NestedScrollView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">

        <TextView
            android:id="@+id/text_view_result"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:textColor="@color/purple_500" />
    </androidx.core.widget.NestedScrollView>

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

RestApi.java

import java.util.List;
import retrofit2.Call;
import retrofit2.http.GET;

public interface RestApi {
    @GET("api/boards")
    Call<List<Post>> getPosts();
}

자 여기서는 아까 Spring Boot를 실행해서 브라우저에 검색했던 localhost:8080/api/boards의 api/boards를 @Get 어노테이션 안에 넣어주게 되면 해당 URL로 매핑됩니다.

5. 출력화면

정상적으로 AVD에 Spring Boot에서 보낸 json 데이터가 출력된 것을 볼 수 있습니다.

6. 추가사항

다음과 같이 출력될 경우 네트워크 보안 정책상 권한을 받아야 하므로 AndroidManifest.xml에 다음과 같은 코드를 첨부해야 출력화면과 같이 정상적으로 데이터가 나오게 됩니다.

AndroidManifest.xml

<application>
android:usesCleartextTraffic="true"
</application>

IP주소 보는 법(Windows 10)

window키 + R → cmd 실행 → ipconfig 입력→ IPv4주소 확인

Annotation이란 method나 class 위에 @가 붙은 텍스트를 말한다. Method나 class 위에 붙은 annotation은 특별한 기능을 수행하게 된다. 즉, 프로그램에게 추가적인 정보를 제공해주는 메타데이터라 볼 수 있다.

메타 데이터(meta data) : 데이터를 위한 데이터

Spring Annotation

Spring Framework은 Spring MVC 패턴을 따르며 각 모듈별로 사용하는 annotation이 상이하다. 간단하게 Controller, Model, Repository, Service에서 자주 쓰이는 annotation을 (매우 간단하게...)정리하고자 한다.

❗ 꼭 작성된 모듈에서 annotation을 사용하지 않아도 됩니다.

Controller

@RestController

• RestController를 알기 전에 먼저 @Controller를 알아야 한다. 둘의 결정적인 차이는 HTTP Response Body가 생성되는 방식의 차이다. @Controller는 아래와 같은 과정을 통해 주로 View를 반환할 때 사용한다.

@RequestMapping

• 요청 URL을 어떤 메서드가 처리할 지 mapping해주는 어노테이션이다. 컨트롤러나 컨트롤러의 메서드에 적용한다.

  // 예시
  @RequestMapping("/list"), @RequestMapping("/home, /about")
  @RequestMapping("/admin", method=RequestMehod.GET)

@GetMapping

• @RequestMapping(Method=ReqeustMethod.GET)과 같음 @PostMapping, @PutMapping, @PatchMapping, @DeleteMapping은 유추 가능하므로 생략

Model

@Entity

• 테이블과 연결될 클래스에 사용한다. 기본적으로 클래스의 카멜케이스 이름을 언더바 네이밍으로 테이블 이름을 매칭해준다.

  예시) UserTable → user_table

@Id

• 해당 테이블의 PK값에 사용한다.

@GeneratedValue

• PK값의 생성 규칙을 표시할 때 사용한다. 주로 사용되는 Auto_Increment를 사용하기 위해서는 GenerationType.IDENTITY를 사용하며 다음과 같이 코드를 작성한다.

  @GeneratedValue(strategy = GenerationType.{option})

• GenerationType의 종류는 다음과 같다.

1. IDENTITY : 데이터베이스에 위임
2. AUTO : 방언에 따라 자동 지정, GenerationType을 명시하지 않을 경우 기본값으로 사용된다.
3. SEQUENCE : 테이터베이스 시퀀스 오브젝트 사용
4. TABLE : 키 생성용 테이블 사용, 모든 DB에서 사용

@OneToOne, @ManyToMany, OneToMany

• 관계를 매핑할 때 사용된다.

// 예시
@OneToMany(mappedBy = "{Table name}", fetch=FetchType.{option})

JoinTable

• 해당 테이블을 Join함

  //예시
  @JoinTale(
        name = "{Table name}",
            joinColumes = @JoinColumn(name = "{Attribute name}"),
            inverseJoinColumns = @JoiColumn(name = "{Attribute name}"))

Repository

@EntityGraph

• JPA가 어떠한 Entity를 불러올 때 이 Entity와 관계된 Entity를 불러올지에 대한 정보를 제공한다.

• EntityGraph는 Fetch와 Load 두가지 타입으로 나뉜다. FETCH :entity graph에 명시된 attribute는 FetchType.EAGER이고 명시되지 않은 attribute는 FetchType.LAZY이다. LOAD : entity graph에 명시된 attribute는 FetchType.EAGER이고 명시되지 않은 attribute는 명시되어 있는 FetchType이나 기본값인 FetchType이다.

  //예시
  @EntityGraph(attributePaths = {"Entity Name"})

@Query

• 직접 Query문을 작성한다.

  //예시
  @Query("Query")

Service

@Service

• Service 로직을 구현할 클래스에 사용한다.

기타

@SpringBootApplication

해당 어노테이션이 붙어잇는 메인 어플리케이션 클래스의 위치를 프로젝트 디폴트 패키지의 루트에 위치시키는 것을 추천한다.

@Configuration, @EnableAutoConfiguration, @ComponentScan 3가지를 하나의 어노테이션으로 합친 것이다.

@RequiredArgsConstructor

• 초기화 되지 않은 final 필드나, @NotNull이 붙은 필드에 대해 생성자(Constructor)를 만들어 준다.

@Slf4j

• Logging에 대한 abstract layer를 제공하는 interface의 모음, Interface를 사용하여 logging을 구현하게 되면 좋은 점은 추후에 필요로 의해 logging library를 변경할 때 코드의 변경 없이 가능하다. 한마디로 로그 남길 때 쓰인다.

@Autowired

• 필요한 dependency 객체의 Type에 해당하는 Bean을 찾아 주입한다.
• Contructor, Setter, Field와 같이 3가지 경우에 사용되며 기본값으로 true이기 때문에 Dependency Injection할 대상을 찾지 못한다면 어플리케이션 구동에 실패한다.

@Component

@Compoenent는 개발자가 직접 작성한 Class를 Bean으로 등록하기 위한 Annotation이다.

@Component
public class Hello{
    public Hello(){
        System.out.println("Hello World");
    }
}
@Component(value="mtstudent")
public class Hello{
    public Hello(){
        System.out.println("Hello World");
    }
}

Component에 대한 추가 정보가 없다면 Class의 이름을 CamelCase로 변경하는 것이 Bean id로 사용된다. 하지만 @Bean과 다르게 @Component는 name이 아닌 value를 이용해 Bean의 이름을 지정한다.

@Confuguration

Configuration을 클래스에 적용하고 @Bean을 해당 클래스의 메소드에 적용하면 @Autowired로 Bean을 부를 수 있다.

@Bean

• Bean을 정의할 때 사용한다.

참고

• [Spring]@Autowired란 무엇인가?
• docs.spring.io/EntityGraphType
• @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) : 기본키 영속성 관리

다음 사진과 같은 코드를 작성하는데 Qclass인 QUser가 인식되지 않은 문제를 겪었다. 디렉토리를 보더라도 target/generated-sources/com/redeok/myweb/model에 QClass들이 정상적으로 들어가 있는 것을 확인했다. 하지만 여기서 주목해야할 점은 디렉토리의 색이 일반 자바파일이 들어가 있는 파란색폴더가 아니라 주황색 폴더인 것이다. 주황색 폴더는 Excluded로 분류되며, 파란색 폴더는 Sources로 분류된다.

해결 방법

해결 방법은 간단하다. Intellj의 File탭에 들어가 Project Structure를 누른다. 그럼 다음 사진과 같이 나올 것이다. import할 Class가 들어있는 폴더에 오른쪽 클릭을 한다. 다음과 같이 Sources로 설정을 변경하게 되면 정상적으로 import할 수 있게 된다.

해결완료~!!

• MVC는 Model-View-Controller의 약자.
• Model : 모델은 뷰가 렌더링하는데 필요한 데이터이다. 예를 들어 사용자가 요청한 상품 목록이나, 주문 내역이 이에 해당한다.
• View : 웹 어플리케이션에서 뷰(View)는 실제로 보이는 부분이며, 모델을 사용해 렌더링을 한다. 뷰는 JSP, JSF, PDF, XML등으로 결과를 표현한다.
• Controller : 컨트롤러는 사용자의 액션에 응답하는 컴포넌트이다. 컨트롤러는 모델을 업데이트하고, 다른 액션을 수행한다.

MVC Model 1 아키텍쳐 브라우저의 요청 -> JSP page가 요청을 받음 -> Java Bean -> Database -> Java Bean -> JSP page의 응답 -> 브라우저에 요청 결과 표시 이 경우에는 JSP 자체에 Java 코드와 HTML 코드가 섞이게 되어 유지 보수를 하기에 어려움을 겪게 된다.

MVC Model 2 아키텍쳐 Model 1 아키텍쳐에서 유지 보수의 어려움을 해결하고자 나온 모델이다. 브라우저 요청 -> 서블릿(컨트롤러) -> Java Bean -> Database -> JSP page(View)의 응답 -> 브라우저에 요청 결과 표시

MVC Model 2 발전형태 프론트 컨트롤러는 요청을 처리하지 않고 컨트롤러에서 처리한다. 이런 컨트롤러는 Java Bean 등을 이용해서 결과를 만들어 내고 만들어진 결과를 모델에 담아 프론트 컨트롤러에 보내면 프론트 컨트롤러는 알맞은 뷰에게 모델을 전달해서 결과를 출력한다.

Spring Web Module Model2 MVC 패턴을 지원하는 Spring Module

Spring MVC 기본 동작 흐름

Clinet의 request -> Dispatcher Servlet class(Controller를 찾음) -> Handler Mapping -> Handler Apapter(결정된 Controller로 보냄) -> 로직 수행(Service) -> Controller(View name을 리턴함) -> View Resolver -> View(jsp, html) 출력

• Dispatcher Servlet : Client의 요청을 처리해 줄 컨트롤러와 메서드가 무엇인지 Handler Mapping에게 물어본다.
• Handler Mapping : Handler Mapping이 받은 요청은 컨트롤러가 알아서 동작하는 것이 아니기 때문에 xml 파일이나 java 파일에 어노테이션으로 설정한다.

요청 처리를 위해 사용되는 컴포넌트

• DispatcherServlet
  • HandlerMapping
  • HandlerAdapter
  • MultipartResolver
  • LocaleResolver
  • ThemeResolver
  • HandlerExceptionResolver
  • RequestToViewNameTranslater
  • ViewResolver
  • FlashMapManager

DispatcherServlet

• 프론트 컨트롤러(Front Controller)
• 클라이언트의 모든 요청을 받아 처리할 핸들러에게 넘기고 핸들러가 처리한 결과를 받아 사용자에게 응답 결과를 보여준다.
• DispatcherServlet은 여러 컴포넌트를 이용해 작업을 처리한다.
• 이론적으로 한개 이상 사용할 수 있지만 보통 한개만 선언해서 사용한다.

DispatcherServlet 내부 동작 흐름

내부에 위 사진과 같은 코드가 있다. 라고 생각하면 된다.

• 요청 선처리 작업 Spring MVC는 지역화라는 것을 지원한다. 지역화(Localization)란 같은 사이트에 들어갔음에도 불구하고 어떤 사용자에게 영어로 된 화면이 보여지고 또 다른 사용자에게는 한국어로 된 화면이 보여지듯이 처리할 수 있는 것을 말한다.(한마디로 다국어처리가 가능하다.) 이는 브라우저에 언어를 세팅해두면 헤더 정보에서 언어 설정 값을 이용하여 Locale을 결정할 수 있다.

*RequestContextHolder : 스레드 로컬 객체, 요청을 받아 응답할 때까지 HttpServletRequest, HttpServletResponse 등을 Spring이 관리하는 객체 안에서 사용할 수 있도록 해주는 것이다.

요청 선처리 작업시 사용된 컴포넌트

• org.springframework.web.servlet.LocaleResolver 지역 정보를 결정해주는 전략 오브젝트, 디폴트인 AcceptHeaderLocalResolver는 HTTP 헤더의 정보를 보고 지역정보를 설정한다.
• org.springframework.web.servlet.FlashMapManager FlashMap객체를 조회(retrieve) & 저장을 위한 인터페이스 RedirectAttributes의 addFlashAttribute메소드를 이용해서 저장한다. 리다이렉트 후 조회를 하면 바로 정보는 삭제된다.
• org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder 일반 빈에서 HttpServletRequest, HttpServletResponse, HttpSession 등을 사용할 수 있도록 한다. 해당 객체를 일반 빈에서 사용하게 되면, Web에 종속 될 수 있다.
• org.springframework.web.multipart.MultipartResolver 멀티파트 파이리 업로드를 처리하는 전략

  요청 전달

  

요청 처리

예외 처리

뷰 렌더링

요청 처리 종료

참고 부스트 코스 MVC-1 부스트 코스 MVC-2

• 컨테이너는 인스턴스의 생명주기(라이프 사이클)를 관리한다.
• 생성된 인스턴스들에게 추가적인 기능을 제공한다.
• 톰캣(WAS)은 Servlet 컨테이너를 통해 Servelt 요청을 해결한다.

IoC란?

• IoC란 Inversion of Control의 약자이다. inversion은 사전적 의미로는 '도치, 역전'이다. 보통 IoC를 제어의 역전이라고 번역한다.
• 개발자는 프로그램의 흐름을 제어하는 코드를 작성한다. 하지만 이 흐름의 제어를 개발자가 하는 것이 아닌 다른 프로그램이 그 흐름을 제어하는 것을 IoC라 말한다.
• 즉, 개발자가 객체를 생성하는 것이 아니라 컨테이너에서 가져오는 것이다.
• Spring에서 Bean Factory와 Appllcation Context가 이런 공장의 역할을 해준다.

DI란?

• DI는 Dependency Injection의 약자로, 의존성 주입이란 뜻이다.
• DI는 클래스 사이의 의존 관계를 빈(Bean)설정 정보를 바탕으로 컨테이너가 자동으로 연결해주는 것을 말한다.

DI 적용 X Spring에서 DI 적용

Spring에서는 인스턴스를 생성하는 코드는 보이지 않고 어노테이션을 이용해서 컨테이너에게 맡기면서 사용한다.

Spring에서 제공하는 IoC/DI 컨테이너

• BeanFactory : IoC/DI에 대한 기본 기능을 가지고 있다.
• ApplicationContext : BeanFactory의 모든 기능을 포함하며, 일반적으로 BeanFactory보다 추천된다. 트랜잭션처리, AOP 등에 대한 처리를 할 수 있다. BeanPostProcessor, BeanFactoryPostProcessor등을 자동으로 등록하고, 국제화 처리, 어플리케이션 이베트 등을 처리할 수 있다.

BeanPostProcessor : 컨테이너의 기본 로직을 오버라이팅해서 인스턴스화의 의존성 처리 로직 등을 개발자가 원하는 대로 구현을 할 수 있게 해준다. BeanFactoryPostProcessor : 설정 메타 데이터를 커스텀 마이징 할 수 있는 부분이다.

참고 부스트 코스

테이블 생성

• 데이터 형 외에도 속성값의 빈 값 허용 여부는 NULL 또는 NOT NULL로 설정
• DEFAULT 키워드와 함께 입력하지 않았을 때의 기값을 지정
• 입력하지 않고 자동으로 1씩 증가하는 번호를 위한 AUTO_INCREMENT
• EMPLOYEE와 같은 구조를 가진 EMPLOYEE2테이블 생성
• book 테이블 생성

테이블 컬럼 추가/삭제

• book테이블에 저자(author)컬럼을 varchar(20)형식으로 추가

• book테이블의 가격(price)컬럼을 삭제 중간에 있는 쿼리는 오타가 나서 취소시켰다...

테이블 컬럼 수정

• change 키워드를 사용하고 컬럼을 새롭게 재정의 (이름부터 속성까지 전부)

테이블 이름 변경

테이블 삭제

참고로, 제약 조건이 있을 경우에는 drop table 명령으로도 테이블이 삭제되지 않을 수 있다. 그럴 경우는 테이블을 생성한 반대 순서로 삭제해야 한다.

• 테이블 삭제 후 desc 명령을 수행하면, 존재하지 않는 테이블이라고 표시된다.

• EMPLOYEE2테이블 삭제

• 추가했을 때 에러 department테이블을 보게 되면 100이라는 deptno를 가지고 있지 않기 때문에 추가할 때 에러가 생기게 된다.

• 정상적으로 추가했을 때

위와 같이 department테이블이 employee테이블의 deptno컬럼에 영향을 끼치기 때문에 삭제되지 않는다.

참고 부스트 코스

• 필드명을 지정해주는 방식은 디폴트 값이 세팅되는 필드는 생략할 수 있다.

• 필드명을 지정해주는 방식은 추후, 필드가 추가/변경/수정되는 변경에 유연하게 대처 가능하다.

• 필드명을 생략했을 경우 모든 필드 값을 반드시 입력해야 한다.

• ROLE테이블에 role_id는 200, description에는 CEO로 데이터를 저장

ROLE테이블의 구조와 항목 확인 추가 후 확인

• description만 추가하고 싶은 경우 다음과 같이 에러가 나오게 된다. 이는 위에 테이블 구조를 보게 되면 role_id가 PK(PRIMARY KEY)로 지정되었는데 DEFAULT가 NULL값이므로 지정되어 있는데 PK는 NULL값이 될 수 없으므로 에러가 발생하게 된다.

role_id만 추가할 경우 description은 *PK**지정이 되지 않았으므로 role_id만 추가 가능하다.

데이터 수정(UPDATE문)

• 조건식을 통해 특정 ROW만 변경할 수 있다.
• 조건식을 주지 않으면 전체 ROW가 영향을 미치므로 조심해서 사용해야 한다.
• WHERE를 사용하지 않으면 전체 데이터가 모두 바뀌므로 주의해야 한다.
• ROLE테이블에 role_id가 200일 경우 description을 CTO로 수정 ROLE테이블을 확인해보니 잘 수정된 것을 볼 수 있다.

데이터 삭제(DELECT문)

• 조건식을 통해 특정 ROW만 삭제할 수 있다.
• 조건식을 주지 않으면 전체 ROW가 영향을 미치므로 조심해서 사용해야 한다.
• ROLE테이블에서 role_id가 200인 정보를 삭제 role_id가 200인 정보가 삭제된 것을 볼 수 있다.

참고 부스트 코스

데이터 조작어는 모두 동사로 시작한다. 시작하는 동사에 따라 다음과 같이 4가지 조작어가 있다.

• SELECT-검색
• INSERT-등록
• UPDATE-수정
• DELETE-삭제

SELECT 구문의 기본 문형

SELECT 옆에 괄호 안에 있는 DISTINCT는 필수가 아니다. 이와 마찬가지로 ALIAS도 필수가 아니다.

SELECT 전체 데이터 검색

*은 모든 컬럼을 보여준다.

department의 테이블을 볼 수 있다.

SELECT 특정 컬럼 검색

SELECT 컬럼에 Alias 부여하기

위 사진에서는 Alias를 부여할 때 공백 다음에 별칭을 써주었는데 다음과 같이 명시적으로 사용할 수도 있다. 이는 콤마가 아닐 경우에는 from이거나 ALIAS로 생각하게 되므로 명시적으로 쓰지 않고 공백 다음에 사용할 수 있다.

SELECT 컬럼의 합성(Concatenation)

SELECT 중복행의 제거

SELECT 정렬하기

이름을 기준으로 정렬했으며 order by를 사용할 경우 기본적으로 ascending으로 정렬된다. order by [컬럼명, n번째 컬럼] 뒤에 desc`를 붙여 desending으로 정렬할 수 있다.

2번째 컬럼을 desc로 정렬하였다.

SELECT 특정 행 검색 - WHERE절

• 산술비교 연산자 employee테이블에서 고용일(hiredate)이 1981년 이전의 사원이름과 고용일을 출력

• 논리비교 연산자 employee 테이블에서 부서번호가 30인 사원이름과 부서번호 출력

• IN 키워드 employee테이블에서 부서번호가 10또는 30인 사원이름과 부서번호를 출력 두번째 쿼리는 논리연산자를 통해 같은 결과를 가졌다.

• AND 키워드

• LIKE 키워드 와일드 카드를 사용하여 특정 문자를 포함한 값에 대한 조건을 처리 %는 0에서부터 여러 개의 문자열을 나타낸다. _는 단 하나의 문자를 나타내는 와일드 카드

A로 시작하는 이름을 가진 사원들 출력 A로 이름이 끝나는 사원들 출력 없네요. 이름 안에 A가 들어가는 사원들 출력 이름의 두번째 스펠링이 'A'인 사원들 출력

SELECT 함수의 사용

• UPPER, UCASE, LOWER, LCASE : 문자열을 대문자 혹은 소문자로 나타낸다. LOWER함수를 이용해서 이름을 소문자로 출력

SUBSTRING : 문자열을 조건에 맞게 잘라낸다. *Happy Day** 문자열에서 3번째 문자를 시작으로 2개의 문자를 자름

*LPAD, RPAD : 출력 시 공백이 존재할 경우 해당 부분 오른쪽 혹은 왼쪽에 지정한 문자를 채워준다.

• TRIME, LTRIM, RTRIM : 공백을 지워준다.

• ABS(x) : x의 절대값을 구해준다.

• MOD(n,m) / % : n을 m으로 나눈 나머지 값을 출력한다.

• FLOOR(x) : x보다 크지 않은 가장 큰 정수를 반환한다. BiGINT로 자동 변환한다.

• CEILING(x) : x보다 작지 않은 가장 작은 정수를 반환한다.

• POW(x,y), POWER(x,y) : x의 y제곱을 반환한다.

• GREATEST(x,y,...) : 가장 큰 값을 반환한다.

• LEAST(x,y,...) : 가장 작은 값을 반환한다.

• CURDATE(), CURRENT_TIME : 오늘 날짜를 YYYY-MM-DD나 YYYYMMDD 형식으로 반환한다.

• CURTIME(), CURRENT_TIME : 현재 시각을 HH:MM:SS나 HHMMSS 형식으로 반환한다.

• NOW(), SYSDATE(), CURRENT_TIMESTAMP : 오늘 현시각을 YYYY-MM-DD HH:MM:SS나 YYYYMMDDHHMMSS 형식으로 반환한다.

• DATE_FORMAT(date, format) : 입력된 date를 format 형식으로 반환한다.

• PERIOD_DIFF(p1, p2) : YYMM이나 YYYYMM으로 표기되는 p1과 p2의 차이 개월을 반환한다.

SELECT CAST 형변환

SELECT 그룹함수

지금까지 본 함수들은 컬럼 하나에 결과가 하나 나오는 단일 함수였고 그룹함수는 여러 개의 컬럼을 가지고 하나의 결과가 나오게 한다. 다음과 같이 여러 컬럼을 통해 결과를 보여주는 것을 알 수 있다.

• AVG, SUM employee테이블에서 부서번호가 30인 직원의 급여 평균과 총합계를 출력

• GROUP BY [컬럼명] : 컬럼명에 해당하는 컬럼들을 보여준다. employee테이블에서 부서별 직원의 부서번호, 급여 평균과 총합계를 출력

참고 부스트 코스

현재 사용중인 MySQL은 관계형 DB이다. 관계형 DB는 데이터들이 테이블 형태로 저장된다.

데이터를 저장하는 공간 테이블(Table)

• 데이터베이스를 생성해도 테이블은 존재하지 않는다.
• 테이블을 사용하려면 테이블을 생성하는 SQL을 사용해야 한다.
• 테이블에 값을 저장하려면 저장하기 위한 SQL을 사용해야 한다.

테이블(table)의 구성요소

• 테이블 : RDBMS의 기본적인 저장 구조 한 개 이상의 column과 0개 이상의 row로 구성된다.
• 열(Column) : 테이블 상의 단일 종류의 데이터를 나타낸다. 특정 데이터 타입 미 크기를 가지고 있다.
• 행(Row) : Column들의 값의 조합. 레코드라 불린다. 기본키(PK)에 의해 구분. 기본키는 중복을 허용하지 않으며 없어서는 안된다.
• Field : Row와 Column의 교차점으로 Field는 데이터를 포함할 수 있고 없을 때는 NULL 값을 가지고 있다.

현재 데이터베이스에 존재하는 테이블 목록 확인하기

Database를 선택 후, Database의 전체 테이블 목록을 출력 :

use connectdb 쿼리를 통해 connectdb로 이동하여 show tables 쿼리를 통해 connectdb의 테이블을 확인해 보았다.

테이블 구조를 확인하기 위한 DESCRIBE 명령

테이블 구조를 확인하기 위해, DESCRIBE 명령을 사용할 수 있다. 짧게 DESC라고 사용해도 된다.

참고 부스트코스

• SQL은 데이터를 보다 쉽게 검색하고 추가, 삭제, 수정 같은 조작을 할 수 있도록 고안된 컴퓨터 언어이다.
• 관계형 데이터베이스에서 데이터를 조작하고 쿼리하는 표준 수단이다.
• DML(Data Manipulation Language) : 데이터를 조작하기 위해 사용한다. INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT 등이 여기에 해당한다.
• DDL(Data Definition Language) : 데이터베이스의 스키마를 정의하거나 조작하기 위해 사용한다. CREATE, DROP, ALTER 등이 여기에 해당한다.
• DCL(Data Control Language) : 데이터를 제어하는 언어이다. 권한을 관리하고, 데이터의 보안, 무결성 등을 정의한다. GRANT, REVOKE 등이 여기에 해당한다.

Database 생성하기

• 콘솔에서 다음과 같이 명령을 실행한다. MySQL 관리자 계정인 root로 데이터베이스 관리 시스템에 접속한다.

  mysql -uroot -p
  -u[username] : 유저는 username, -p는 패스워드 옵션

• window 사용자는 설치시에 입력했던 암호를 입력한다. 맥사용자는 암호가 없으니 그냥 엔터를 입력하면 된다.
• 관리자 계정으로 MySQL에 접속했다면, 다음과 같은 명령으로 데이터베이스를 생성한다.

  mysql> create database [DB이름];

다음과 같이 작성 시 DB이름에 해당하는 데이터베이스를 생성하게 된다. 데이터베이스를 생성할 수 있는 유저는 권한이 따로 있어야 하지만 현재 root로 접속했기 때문에 모든 걸 할 수 있다.

Database 사용자 생성과 권한 주기

• Database를 생성했다면, 해당 데이터베이스를 사용하느 계정을 생성해야 한다. 또한 해당 계정이 데이터베이스를 이용할 수 있는 권한을 주어야 한다. 아래와 같은 명령을 이용해서 사용자 생성과 권한을 줄 수 있다.
• db이름 뒤의 **는 *모든 권한을 의미한다. @`%`는 어떤 클라이언트에서든 접근 가능하다는 의미이고, @`localhost`는 해당 컴퓨터에서만 접근 가능하다는 의미이다.
• flush privileges는 DBMS에게 적용하라는 의미이다. 해당 명령은 반드시 실행해줘야 한다.

grant all privileges on [db이름].to [username]@'%'identified by '암호'; grant all privileges on [db이름].to [username]@'localhost'identified by '암호'; flush privileges;

위 쿼리는 **MySQL 5.x** 버전에서만 된다.

MySQL 8.x버전을 쓰다면 위 사진과 같이 쿼리를 작성한 뒤에 사용자에게 권한을 부여해야 한다.

해당 계정이 잘 만들어졌는지 확인하기 위해 다음 명령어를 실행하여 확인한다.

mysql -h[호스트명] -u[DB계정명] -p [데이터베이스 이름]

db이름이 connectdb, db계정이 connectuser, 암호가 connect123!@#일 경우 콘솔창에 다음과 같이 입력한다. 이때 패스워드는 미리 입력하지 않은 상태로 한칸 띄워준 뒤에 데이터베이스 이름을 작성한다.

mysql -h1270.0.1 -uconnectuser -p connectdb

그럼 다음과 같이 패스워드를 입력하는 커맨드라인이 나오게 되고 비밀번호를 입력하게 된다면 다음과 같은 결과가 나오게 된다.

MySQL 연결 끊기

• exit; 혹은 quit;를 입력하면 된다.

MySQL 버전과 현재 날짜 구하기

프롬프트에서는 SQL을 입력한다. SQL은 semicolon(;)으로 끝난다. SQL은 쿼리(Query)라고 읽는다. 쿼리는 DBMS에게 명령을 내릴 때 사용하는 문장이라고 생각하면 쉽다. SELECT는 어떤 내용을 조회할 때 사용하는 키워드이다. (SELECT는 DML에 해당) MySQL은 쿼리에 해당하는 결과의 전체 row를 출력하고 마지막에 전체 row 수와 쿼리 실행에 걸린 시간을 표시한다.

마지막줄을 보게 되면 결과를 표시해주는데 결과가 전체의 몇 줄이고, 몇 row인지 보여주며 쿼리가 실행되는 시간도 표시해준다.

키워드는 대소문자를 구별 X

다음 쿼리들은 모두 같다 :

SELECT VERSION(), CURRENT_DATE; select version(), current_date; SeLeCt vErSiOn(), current_DATE;

쿼리를 이용한 계산식의 결과

SELECT SIN(PI()/4), (4+1*5);

계산도 됨.

여러 문장을 한 줄에 연속으로 붙여서 실행가능

SELECT VERSION(); SELECT NOW();

붙여 써도 알아서 해줌.

하나의 SQL은 여러 줄로 입력가능

SELECT USER() , CURRENT_DATE;

가독성이 좋아짐

SQL을 입력하는 도중에 취소가능

긴 쿼리를 작성하다가 중간에 취소해야 하는 경우 \c를 붙여주면 된다.

** SELECT USER() \c**

DBMS에 존재하는 데이터베이스 확인

작업하기 위한 데이터베이스를 선택하기 위해서는 어떤 데이터베이스가 존재하는 지 알아보아야 한다.

현재 서버에 존재하는 데이터베이스를 찾아보기 위해서 SHOW statment를 사용한다.

사용중인 데이터베이스 전환

Database를 선택하기 위해, "use" command 사용:

use mydb;

데이터베이스를 전환하려면, 이미 데이터베이스가 존재해야하며 현재 접속중인 계정이 해당 데이터베이스를 사용할 수 있는 권한이 있어야 한다.

다음과 같이 나갔다가 root계정으로 connectdb에 접속한 것을 볼 수 있다.

(두번째 mysql -root -p는 잘못 입력했다...)

참고 부스트코스 SQL이란 무엇인가

프로그램에서 다루는 데이터가 많아지면 많아질 수록 데이터의 관리는 어려워진다. 이러한 데이터를 쉽고 편리하게 다룰 수 있도록 하기 위해 나온 것이 DBMS(DataBase Management System)이다.

데이터베이스의 기본개념

• 데이터의 집합(a Set of Data)
• 여러 응용 시스템(프로그램)들의 통합된 정보들을 저장하여 운영할 수 있는 공용(share) 데이터의 집합
• 효율적으로 저장, 검색, 업데이트를 할 수 있도록 데이터 집합들끼리 연관시키고 조직화되어야 한다.

데이터베이스의 특성

• 실시간 접근성(Real-time Accessability) 사용자의 요구를 즉시 처리할 수 있다.
• 계속적인 변화(Continuous Evolution) 정확한 값을 유지하려고 삽입/삭제/수정 작업 등을 이용해 데이터를 지속적으로 업데이트할 수 있다.
• 동시 공유성(Concurrent Sharing) 사용자마다 서로 다른 목적으로 사용하므로 동시에 여러 사람이 동일한 데이터에 접근하고 이용할 수 있다.
• 내용 참조(content Reference) 저장한 데이터 레코드의 위치나 주소가 아닌 사용자가 요구하는 데이터의 내용, 즉 데이터 값에 따라 참조할 수 있어야 한다.

데이터베이스 관리 시스템(Database Management System = DBMS)

• 데이터베이스를 관리하는 소프트웨어
• 여러 응용 소프트웨어(프로그램) 또는 시스템이 동시에 데이터베이스에 접근하여 사용할 수 있게 한다.
• 필수 3기능 정의 기능 : 데이터 베이스의 논리적, 물리적 구조를 정의 조작 기능 : 데이터를 검색, 삭제, 갱신, 삽입, 삭제하는 기능 제어 기능 : 데이터베이스의 내용 정확성과 안전성을 유지하도록 제어하는 기능
• Oracle, SQL Server, MySQL, DB2 등의 사용 또는 공개 DBMS가 있다.

데이터베이스 관리 시스템의 장/단점

데이터베이스가 없다면 파일 시스템같은 것을 이용해야 하는데 파일에 텍스트를 넣어놓고 데이터를 가져가 쓰는 형식이어야 한다. 요즘에는 JSON과 같은 형태로 편하게 가져다 사용할 수 있는 형태도 있지만 일반적인 텍스트를 저장하는 파일들을 생각해보면 파일에는 데이터가 중복이되는지 안되는지 관리해주지 않는다. 이러한 문제를 DBMS는 해결해 줄 수 있다.

• 장점
  • 데이터 중복이 최소화
  • 데이터의 일관성 및 무결성 유지
  • 데이터 보안 보장
• 단점
  • 운영비가 비싸다. (기술자 월급/Oracle의 경우 비용 지불/학습 비용)
  • 백업 및 복구에 대한 관리가 복잡
  • 부분적 데이터베이스 손실이 전체 시스템을 정지

생각해보기

Q. Database와 DBMS란?

A. Database는 데이터들을 모아놓은 곳이고 DBMS는 모아놓은 데이터를 관리하는 시스템이다.

참고 부스트 코스

웹 브라우저를 실행한 후 입력창에 URL 주소를 입력하면, URL 주소에 해당하는 화면이 보이게 된다. 우리가 현실에서 주소를 보고 집을 찾아가는 것처럼, 웹 브라우저는 URL 주소에 해당하는 웹서버(Web Server)에 연결하고, 해당 주소에서 볼 수 있는 내용을 읽어 들여 보여주게 된다.

웹 서버란?

• 웹 서버는 소프트웨어(Software)를 보통 말하지만, 웹 서버 소프트웨어가 동작하는 컴퓨터를 말한다.

• 웹 서버의 가장 중요한 기능은 클라이언트(Client)가 요청하는 HTML 문서나 각종 리소스(Resource)를 전달하는 것이다.

  클라이언트는 보통 웹 브라우저

• 웹 브라우저나 웹 크롤러가 요청하는 리소스는 컴퓨터에 저장된 정적(static)인 데이터이거나 동적인 결과가 될 수 있다.

  • 정적인 데이터 : 이미지, HTML 파일, CSS 파일, JavaScript 파일과 같이 컴퓨터에 저장된 파일
  • 동적인 결과 : 웹 서버에 의해 실행되는 프로그램으로 만들어진 결과물
  • 웹 크롤러 : 네이버나 구글 같은 검색 사이트에서 다른 웹사이트 정보를 읽어갈 때 사용하는 소프트웨어

웹 브라우저와 웹 서버

클라이언트와 웹 서버 간에는 보통 HTTP를 통해 통신을 하게 된다. URL 주소가 HTTP로 시작되는 이유는 HTTP를 사용한다는 것을 의미한다.

HTTP는 HyperText Transfer Protocol의 약자로 인터넷상의 데이터를 주고 받기 위한 통신 규약을 의미한다.

사용하는 웹 브라우저에 Ctrl+Shift+I를 누르게 되면 개발자 모드가 나오게 된다. 여기서 Network탭에 들어간 뒤에 새로고침을 해보자.

다음과 같이 js파일, css파일, 이미지 파일 등 여러 파일들이 보이게 된다. 이는 웹 브라우저가 www.naver.com이라는 웹 서버에 접속한 뒤에 해당 주소에서 기본으로 보이는 HTML 문서를 요청한 것이다.

웹 서버는 사용자가 요청한 HTML 문서를 웹 브라우저에게 전달하고 웹 브라우저는 웹 서버로부터 전송받은 HTML 문서를 읽어들인 후 해석을 하게 된다. HTML 문서를 알맞게 보여주기 위해 필요한 이미지, CSS, JavaScript와 같은 리소스들에 대해 URL을 추출하고 웹 서버에게 동시에 여러 개의 리소스를 다시 요청하게 된다. 웹 서버는 여러 리소스 요청을 다시 받아들여 브라우저에게 전송하게 된다. 웹 브라우저는 해석한 HTML 문서와 웹 서버에게 응답받은 여러 개의 리소스들을 하나로 합쳐 그 결과를 렌더링하여 화면에 보여주게 된다.

렌더링 : 여러 리소스들을 하나로 합쳐서 보여주는 작업

웹 서버 소프트웨어의 종류

• 가장 많이 사용하는 웹 서버는 Apache, Nginx, Microsoft IIS
• Apache 웹 서버는 Apache Software Foundation에서 개발한 웹서버로 오픈소스 소프트웨어(Open-source Software)이며, 거의 대부분 운영체제에서 설치 및 사용할 수 있다.
• Nignx는 차세대 웹 서버로 불리며 더 적은 자원으로 더 빠르게 데이터를 서비스하는 것을 목적으로 만들어진 서버이며 Apache 웹 서버와 마찬가지로 오픈소스 소프트웨어이다.

생각해보기

Q. 네이버와 구글 같은 검색 사이트에서 검색어를 입력하게 되면 검색어가 포함된 웹 페이지를 보여주게 되는데 네이버와 구글은 검색어가 포함된 웹페이지를 어떻게 알 수 있는지?

A. 구글의 경우 웹 크롤러를 사용하여 사용자가 검색하기 이전에 방대한 웹페이지 정보를 모아 검색 색인에 정리하게 된다. 사용자가 검색어를 입력하였을 때에는 웹 상의 방대한 정보를 구글의 검색 알고리즘인 Google 랭킹 시스템을 통해 검색 색인에서 유용하고 관련성 높은 검색 결과를 제공하여 사용자가 원하는 정보를 찾을 수 있도록 도와준다.

참고 부스트 코스 Apache 웹 서버 - 위키피디아 구글 검색 원리

보통 인터넷이라하면 www를 생각한다. 그 만큼 많은 사람들이 웹 브라우저를 사용한다. 물리적인 하나의 컴퓨터에는 여러개의 서버가 동작할 수 있다. 각각의 서버들은 포트라는 값으로 구분되어 동작한다.

• 인터넷 != WWW(World Wide Web) 인터넷 기반의 대표 서비스 중 하나

• 인터넷(Internet) TCP/IP 기반의 네트워크가 전세계적으로 확대되어 하나로 연결된 네트워크들의 네트워크 (네트워크의 결합체)

HTTP(HyperText Transfer Protocol)란?

인터넷은 웹에서 서로 통신하기 위해 HTTP를 사용한다. HTTP는 어떤 종류의 데이터도 전송할 수 있도록 설계되어 있다. 예를 들어 이미지, 동영상, 텍스트 등 종류를 가리지 않고 전송 가능하다.

• HTTP는 서버와 클라이언트가 인터넷상에서 데이터를 주고 받기 위한 프로토콜(protocol)이다.
• HTTP는 계속 발전하여 HTTP/2까지 버전이 등장한 상태이다.

HTTP 작동방식

클라이언트가 요청을 서버에 보내면 서버는 클라이언트에게 응답을 보낸다. 여기서 클라이언트가 "먼저" 요청을 보낸다.

• HTTP는 서버/클라이언트 모델을 따른다.
• 장점
  • 불특정 다수를 대상으로 하는 서비스에는 적합하다.
  • 클라이언트와 서버가 계속 연결된 형태가 아니기 때문에 클라이언트와 서버 간의 최대 연결 수보다 훨씬 많은 요청과 응답을 처리할 수 있다.
• 단점
  • 연결을 끊어버리기 때문에, 클라이언트의 이전 상황을 알 수 없다.
  • 이러한 특징을 무상태(Stateless)라 말한다.
  • 이러한 특징 때문에 정보를 유지하기 위해 `Cookie`와 같은 기술이 등장했다.

URL(Uniform Resource Locator)

URL은 위 사진과 같이 프로토콜의 종류://자원이 있는 서버의 IP주소 or 도메인 주소 or 포트번호/자원의 위치/웹페이지로 되어 있다.

물리적인 서버를 찾기 위해 반드시 필요한 것은 IP주소나 도메인 주소이다. 이렇게 찾은 물리적인 서버 안에 존재하는 소프트웨어 서버를 찾기 위해서는 포트값이 필요하다. 여기서 IP주소는 집주소라 생각하고 포트를 집안에 있는 방들이라 생각하면 된다. http 서버는 기본 포트 값이 80번이다.

• 인터넷상 자원의 위치
• 특정 웹 서버의 특정 파일에 접근하기 위한 경로 혹은 주소

HTTP(HyperText Transfer Protocol)

웹이 동작하는 부분을 살펴보면 반드시 클라이언트가 먼저 원하는 서버에 접속을 해야한다. 그리고 클라이언트는 서버에게 요청을 하게 되는데 서버는 아무거나 주지 않고 반드시 클라이언트가 접속해서 요청을 했을 때 요청에 따른 응답 결과를 다시 클라이언트한테 응답해주는 과정을 거치게 된다. 이 응답이 끝나고 나면 위에서 말한 stateless와 같이 서버와 클라이언트의 연결은 끊기는 상태로 유지가 된다.

요청 헤더 부분의 첫번째 줄을 보면 GET이 보이는데 이 부분이 요청 메서드이다. 이 다음에 나오는 부분을 요청 URI라 하는데 요청하는 자원의 위치를 명시해주는 부분이다. 마지막으로 나오는 부분이 http 프로토콜의 버전으로 웹 브라우저가 사용하는 프로토콜의 버전을 명시해주는 부분이라 생각하면 된다.

요청 메서드 종류 GET : 정보를 요청하기 위해 사용 (SELECT) POST : 정보를 밀어넣기 위해 사용 (INSERT) PUT : 정보를 업데이트하기 위해 사용 (UPDATE) DELETE : 정보를 삭제하기 위해 사용 (DELETE) HEAD : (HTTP)헤더 정보만 요청, 해당 자원이 존재하는지 혹은 서버에 문제가 없는지를 확인하기 위해 사용 OPTIONS : 웹서버가 지원하는 메서드의 종류를 요청 TRACE : 클라이언트의 요청을 그대로 반환, echo 서비스로 서버 상태를 확인하기 위한 목적으로 주로 사용

요청 바디에는 아무 것도 없는 것을 볼 수 있는데 실제 GET이라는 방식은 요청할 때 가지고 가야하는 자원들도 모두 URI에 붙여서 가지고 가기 때문에 요청 바디 부분이 비어있는 것이다. 바디 요소는 요청 메서드가 POST나 PUT을 사용할 때 들어오게 된다.

응답 데이터 포맷도 요청 헤더 부분과 같이 헤더 부분, 빈 줄 부분, 응답 바디 부분으

요청되는 데이터는 정해진 규칙이 존재하는데 이것을 요청 데이터 포맷이라 한다. 웹 브라우저는 요청 메시지를 갖는데 여기에 헤더부분, 빈 줄 부분이 요청 바디 부분 이렇게 세 부분으로 나누어 진다. 첫 줄에는 반드시 응답 HTTP 프로토콜의 버전 그 다음은 응답 코드 그리고 응답 메시지 등이 나올 수 있다. 나머지 헤더부분에는 날짜, 웹 서버 이름/버전, 콘텐츠 타임, 캐시 제어 방식, 콘텐츠 길이 등의 값이 나오게 된다.

응답 바디는 실제 응답 리소스 데이터가 나오는 부분이다.

참고

• 부스트코스
• An overview of HTTP

출처 : devJang/developer-roadmap