서블릿 컨테이너는 Java 기반의 웹 애플리케이션 서버에서 서블릿(Servlet)과 JSP(JavaServer Pages)를 실행하고 관리하는 소프트웨어 컴포넌트이다. 이 컨테이너는 클라이언트의 요청을 처리하고 응답을 생성하며, 웹 애플리케이션의 다양한 측면을 관리한다.
# 서블릿 컨테이너의 주요 역할
- 서블릿 관리: 서블릿 컨테이너는 서블릿의 생명주기를 관리한다. 서블릿의 생성, 초기화, 요청 처리, 소멸 등의 과정을 자동으로 처리하며, 서블릿 인스턴스를 생성하고 초기화하는 과정에서 init() 메서드를 호출하고, 요청 처리 시 service() 메서드를 호출하며, 서블릿이 종료될 때 destroy() 메서드를 호출한다.
- 요청과 응답 처리: 클라이언트로부터 HTTP 요청을 수신하고, 이를 적절한 서블릿에 전달하여 응답을 생성한다. 서블릿 컨테이너는 요청을 HttpServletRequest 객체로, 응답을 HttpServletResponse 객체로 서블릿에 전달한다.
- 세션 관리: 클라이언트의 세션을 관리하여, 사용자별 상태 정보를 유지한다. 서블릿 컨테이너는 세션을 생성하고 관리하며, HttpSession 객체를 통해 세션 데이터를 저장하고 조회할 수 있다.
- 요청 디스패칭: 요청을 특정 서블릿으로 전달하거나 다른 리소스(JSP, HTML 등)로 포워딩하거나 리다이렉트한다. 이를 통해 요청 처리 흐름을 제어할 수 있다.
- 보안 관리: 인증 및 인가를 통해 웹 애플리케이션의 보안을 관리한다. 서블릿 컨테이너는 로그인, 권한 확인 등의 보안 기능을 지원하며, 보안 제약을 설정할 수 있다.
# 서블릿 컨테이너의 구성 요소
- 서블릿 인터페이스: 서블릿은 javax.servlet.Servlet 인터페이스를 구현해야 한다. 서블릿 인터페이스는 init(), service(), destroy() 메서드를 정의하며, 서블릿의 생명주기를 관리하는 메서드이다.
- 웹 애플리케이션 디스크립터 (web.xml): 서블릿의 매핑 정보와 설정을 정의하는 XML 파일로, WEB-INF 디렉토리에 위치한다. 서블릿과 JSP의 URL 패턴, 초기화 파라미터, 필터 및 리스너를 정의할 수 있다.
- 서블릿 컨테이너의 주요 클래스:
- ServletRequest: 클라이언트 요청에 대한 정보를 제공하는 인터페이스로, 요청 파라미터, 헤더, 입력 스트림 등을 포함한다.
- ServletResponse: 서블릿이 생성한 응답을 클라이언트로 전달하는 인터페이스로, 응답 상태 코드, 헤더, 출력 스트림 등을 포함한다.
- HttpServletRequest: ServletRequest의 하위 인터페이스로, HTTP 요청에 대한 추가적인 정보를 제공한다.
- HttpServletResponse: ServletResponse의 하위 인터페이스로, HTTP 응답을 처리하기 위한 메서드를 제공한다.
- HttpSession: 클라이언트의 세션을 관리하는 인터페이스로, 세션 데이터를 저장하고 조회할 수 있다.
# 서블릿 컨테이너의 동작 원리
- 요청 수신: 클라이언트가 HTTP 요청을 서버에 전송하면, 서블릿 컨테이너는 이 요청을 수신하고 분석하여 적절한 서블릿을 찾는다.
- 서블릿 매핑: 요청 URL을 기반으로 web.xml 또는 어노테이션을 통해 서블릿과 매핑된 URL 패턴을 찾는다. 해당 서블릿의 service() 메서드를 호출하여 요청을 처리한다.
- 요청 처리: 서블릿의 service() 메서드는 요청을 처리하고 응답을 생성한다. 이 과정에서 HttpServletRequest와 HttpServletResponse 객체를 사용하여 클라이언트의 요청 정보를 읽고 응답을 작성한다.
- 응답 전송: 서블릿이 생성한 응답을 서블릿 컨테이너가 클라이언트에게 전송한다. 응답은 HTTP 상태 코드, 헤더, 본문 등을 포함하며, 클라이언트에게 전달된다.
- 세션 관리: 요청 처리 과정에서 세션이 생성되거나 업데이트된다. 서블릿 컨테이너는 HttpSession 객체를 통해 세션 데이터를 관리하고, 사용자 상태를 유지한다.
# 서블릿 컨테이너의 성능과 확장성
- 쓰레드 풀: 서블릿 컨테이너는 쓰레드 풀을 사용하여 여러 요청을 동시에 처리한다. 쓰레드 풀을 통해 성능을 최적화하고, 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
- 로드 밸런싱: 여러 서블릿 컨테이너 인스턴스를 클러스터링하여 부하를 분산시키고, 높은 가용성과 성능을 제공한다. 로드 밸런서를 사용하여 클러스터 내의 요청을 분산시킬 수 있다.
- 캐싱: 서블릿 컨테이너는 응답 캐싱을 통해 동일한 요청에 대한 응답을 재사용하여 성능을 향상시킬 수 있다. 캐시 설정을 통해 응답을 저장하고, 반복 요청에 대한 처리를 줄일 수 있다.
서블릿 컨테이너는 웹 애플리케이션의 핵심 요소로, 서블릿과 JSP의 실행과 관리를 담당하며, 요청 처리, 세션 관리, 보안, 성능 최적화 등의 기능을 제공한다. 이를 통해 웹 애플리케이션의 안정성과 성능을 보장할 수 있다.