[차근차근 기초 다지기] 01. BackEnd: Server - Spring

학교에서 Comento의 강좌를 지원해줘서, Spring + React를 통해 간단 게시판 웹사이트를 만드는 수업에 참여하였다.

 

익명의 멘토님과 어쩌다보니 1대1로 수업을 진행하게 되었는데, 주제에 대해서 `핵심어`들을 콕콕 집어주셔서 혼자서 공부할때보다 훨씬 공부하기 수월했던 것 같다. 동시에 열심히 공부한다고 칭찬도 많이 받았다. 포스팅을 예쁘고 잘 만든 것은 아니지만, 멘토님이 다른 멘티들에게 자랑하셨다고 해서 너무 뿌듯했다. ㅎㅎ

 

5개의 포스팅에 걸처 배운 내용을 정리하였는데, 원래 벨로그에 있던 포스트를 이곳으로 하나씩 이동하려고 한다.

 

시작!

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🌱Spring

스프링(Spring)은 JVM 기반의 언어인 JAVA, Kotlin, Groovy를 사용하는 개발 프레임워크이다.

의존성 주입(DI, Dependency Injection) 컨테이너 와 제어의 역전(IOC, Inversion Of Control)을 특징으로 하며, 결합도를 낮추어 더 나은 객체지향을 목표로 한다.

동시에 스프링 컨테이너는 프로젝트를 별도의 싱글톤으로 구현하지 않아도 자체적으로 Singleton을 구현한다.

Spring은 Spring 생태계, Spring Framework, DI Container 자체 등 넓은 의미를 가지며, 상황과 문맥에 맞게 이해하면 된다.

 

 

IOC와 DI

일반적으로 의존성은 개발자가 제어한다. 의존성은 어떤 객체가 사용해야할 객체라고 할 수 있으며, 객체 안에서 new를 통해 다른 객체를 생성하여 사용하는 방법을 생각하면 된다. 하지만 스프링에서는 직접적으로 객체를 만드는 것이 아니고 외부에서 의존성을 가져온다.

이때 외부에서 의존성을 주입하는 것을 DI라고 한다. 또한 이러한 상황에서 IOC는 의존성 제어의 주체가 개발자에서 프레임워크로 역전되었음을 의미한다.

스프링 IOC 컨테이너가 관리하는 객체들을 Bean이라고 부른다.

 

//객체 안에서 직접 객체를 생성하고 있다. 
//만약 사용하려는 객체가 바뀌면 해당 객체가 쓰이는 모든 곳을 방문하여 수정해야한다.
public OwnerController(){
    this.owners = new OwnerRepo();
    this.visits = new VisitRepo();
}

//객체를 외부에서 인자로 받아오고 있다.
public OwnerController(OwnerRepo ownerService, VisitRepo visits){
    this.owners = ownerService;
    this.visits = visits;
}

 

 

결합도와 응집도

모듈의 독립성을 나타내는 지표

• 결합도는 모듈간의 상호 의존 정도
• 응집도는 모듈 내부의 기능적인 집중 정도

결합도는 낮고, 응집도는 높아야 이상적이다.

 

 

Spring Boot

스프링 부트(Spring Boot)는 Spring을 간편하게 사용하는데 도움을 주는 스프링 프레임워크의 서브 프로젝트이다.

 

 

Singleton Pattern

싱글톤(Singleton Pattern)이란 인스턴스를 1개로 제한하며, 어디서든 접근 할 수 있도록 하는 디자인패턴이다.

메모리 낭비를 줄이고, 전역이므로 데이터를 쉽게 공유할 수 있다는 장점이 있지만, 일반적인 개발에서 단점이 더 많다. 하지만 수많은 트래픽이 존재하는 서버 환경에서 싱글톤은 효율적이므로, 스프링 프레임워크는 자체적으로 단점을 보완해서 이를 사용한다.

 

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🌿Spring 시작하기

그럼 Spring Initializr를 사용하여 Spring 프로젝트를 시작해보자.

 

분명히 Gradle을 선택했는데, Maven 파일이 있어서 당황했다. 다행히도 빌드하니, 파일이 Gradle로 바뀌었다. 휴

 

 

Maven과 Gradle

빌드 관리 도구로, 프로젝트의 파일들을 JVM이나 WAS가 인식할 수 있도록 패키징해주는 역할을 한다. 라이브러리들을 자동 관리하여 프로젝트 생성, 테스트 빌드, 배포 등의 작업을 수행한다.

과거에는 Maven을 현재는 주로 Gradle을 사용한다. Maven보다 Gradle이 성능, 간편성, 라이브러리들의 의존성 관리 면에서 뛰어나다.

 

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💾DB 연결하기

이제 mySql를 연결해보자. 우측을 보면 Gradle과 Database에 대한 버튼이 있다. Database를 통해 MySql을 연결해준다.

 

 

JDBC API와 DB 사이를 연결하기 위해 JDBC Driver가 필요하다. 우리는 MySql을 사용하므로 mysql의 J Connector를 Project Structure의 Library에 경로를 포함해준다. 해당 jar을 다운 받아 연결할 수 있지만, 아래 사이트에서 따온 의존성을 gradle에 추가해 주어도 된다.

 

 

Spring Initializer에서 생성한 프로젝트를 바로 실행하면, datasource의 url에 대한 오류가 발생한다.

하지만 application.yml(application.properties)를 다음과 같이 작성해주면 오류없이 기본적인 서버가 실행된다.

 

 

 

JDBC, ORM, JPA, Hibernate

JDBC(Java Database Connectivity)는 Java에서 DB에 접속할 수 있도록 하는 Java API이다. JDBC API를 사용하면 유사한 작업을 반복하고, 객체를 정보 전달에만 사용하여 객체지향적이지 못한 단점이 있다.

 

따라서 객체와 DB의 테이블이 매핑을 이루는 ORM(Object Relational Mapping)를 사용하게 되었다. 이를 통해 객체와 테이블을 같은 개념으로 의미하고, 쿼리가 아니라 코드를 통해서 데이터를 조작할 수 있게 되었다.쿼리 복잡성에 대한 한계와 성능은 query보다 느리지만, 생산성이 매우 높다는 장점이 있다.

 

JPA(Java Persistant API)은 Java ORM 기술에 대한 API 표준 명세를 의미한다. ORM을 사용하기 위한 인터페이스의 집합이며, JPA를 사용하기 위해서는 Hiberate와 같은 JPA를 구현한 ORM 프레임워크를 사용한다.

Hiberate는 반복적인 SQL을 사용하지 않아 생산성이 좋고, JPA가 유지보수를 대신해주며, 특정 DB에 종속적이지 않으므로 DB 전환이 자유롭다.

 

사실 Hiberate가 지원하는 메소드 내부에는 JDBC API가 동작한다. 그래서 실제 해당 메소드가 내 의도의 쿼리를 실행하는지 모니터링 할 수 있어야 하므로 SQL을 알아야 한다. 또한 복잡한 SQL을 수행하기 어려우므로, 상황에 따라 SQL을 직접 사용할지 JPA를 사용할지 적절하게 선택한다.

 

 

직렬화와 YAML

직렬화(Serialization)는 객체를 특정 포멧으로 변환하여 전송 가능한 형태로 만드는 것을 의미한다. csv, json, txt 등으로 변환이 가능하다.

반대로 역직렬화(Deserialization)은 직렬화된 파일을 다시 객체의 형태로 만드는 것을 의미한다.

yaml/yml은 사람이 쉽게 읽을 수 있는 직렬화 언어이다.(json은 yaml의 일종) 위에서 properties 확장자를 yml로 변화시킨 큰 이유는 가독성 때문이지만, 리스트 표현이 용이하고, 주석 처리, 구분자를 통해 한 파일 내에서 여러 파일로 분리할 수 있다는 장점이 있다.

 

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🌼Spring MVC

어플리케이션을 구조적으로 설계 및 제작하는 아키텍쳐 중 하나로, 일반적인 Model, View, Controller 구조를 이룬다. Spring에서는 Model을 Data Access Object(DAO), Data Transfer Obcect(DTO), Service로 세분화하였다.

 

먼저 View는 사용자와 어플리케이션이 맞닿는 부분이다. Controller는 클라이언트와의 비즈니스 로직을 제어하고, Service가 실제로 비즈니스 로직을 처리한다. 이때 Service는 DAO로 DB에 접근하고, DTO로 데이터를 전달받는다.

 

크게 View와 Controller는 Presentation Layer, Service와 DTO는 Business Layer, DAO는 Persistance layer에 포함되어 있다.(다양한 의견들이 많다.)

DAO는 @Repository로 정의하며, 나는 JPARepository를 implement한 Interface로 선언했다. class가 아닌 interface로 선언하면 유연성과 확장성이 생긴다.

DTO는 계층간 데이터 교환을 목적으로 DB의 Entity를 의미하므로, data와 data에 대한 getter와 setter만을 가진다.

비즈니스 로직 (Business Logic) : 데이터를 처리하는 과정을 일컫는다.

 

 

Java Annotation

@를 이용한 주석으로, Java Code에 특별한 의미와 기능을 수행하도록 한다. 프로그램에 추가적인 정보를 전달하는 meta data이다. 클래스, 메소드, 변수 등에 선언이 가능하다.

• 컴파일러에게 코드 작성 문법 에러를 체크하도록 정보 제공
• 소프트웨어 개발 툴이 빌드나 배치할 때, 자동으로 코드를 생성하도록 정보를 제공
• 실행 또는 런타임 시 특정 기능을 실행하도록 정보를 제공

동시에 코드 실행 중 Reflection을 이용하여 프로그램의 구조와 동작을 검사, 조사, 수정할 수 있다. 즉, 프레임워크의 유연성있는 동작을 위해 사용된다. 

 

대표적인 몇개의 annotation을 알아보자.

1. @Autowired
   Type에 따라서 알아서 Bean을 주입한다.
2. @Component
   개발자가 직접 작성한 Class를 Bean으로 등록하기 위해 사용한다. @Controller, @Service, @Repository 등 로 구체화 되는 Bean 인스턴스를 생성할 수 있다. 구분을 통해 가독성은 물론 예외처리도 가능하다.
3. @RestController (= @Controller + @ResponseBody)
   @Controller는 API와 View를 동시에 사용하는 경우에 사용한다.
   @ResponseBody는 data(Json과 xml) 형태로 요청에 응답할 수 있게 해준다.
   즉, RestController는 View 없이 API만 지원하는 서비스에서 사용하는 Controller를 의미하며, data(Json과 xml) 형태로 반환하여 응답한다.
4. @RequestMapping
   기본적으로 @ResponseBody의미를 가정한다.
   Class Level Mapping이면, 인자 값을 통해 들어오는 모든 요청에 대한 처리를 해당 클래스에서 진행한다.
   메소드 단위로 진행하면, 요청 url에 대해 세부적으로 처리가 가능하다.
5. Parameter를 받는 법
   @PathVariable : 해당 url에서 특정 값을 변수로 받아옴
   @RequestParam : url 뒤에 붙는 변수의 값을 가져옴

 

 

Java Optional

자바 옵셔널(JavaOptional)은 주어진 객체가 Null일 때의 처리를 간단히 하기 위해 Java8에 도입되었다.

옵셔널 객체를 생성할 때, 중간 처리, 종단 처리에서의 메소드가 존재한다. 중간 처리 메소드는 객체 생성 후, 메소드에 따라 변환된 옵셔널 객체를 반환한다. 종단 처리 메소드는 변환을 종료하고, 그 시점의 객체의 상태에 따라 실행된다.

 

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👨‍🚀Postman

포스트맨(Postman)은 API를 설계, 개발, 테스트할 수 있는 플랫폼이다. 일반적인 브라우저는 Get 방식의 요청만을 확인할 수 있는 한계가 있다. 따라서 포스트맨을 통하여 Get을 포함한 다양한 요청들이 잘 처리되는지 확인할 수 있다.

아주 잘 되는거 같아서 행복하다. 하하

 

 

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Reference

https://raisonde.tistory.com/entry/결합도Coupling과-응집도Cohension
https://chanhuiseok.github.io/posts/spring-4/
https://hellojinhwi.tistory.com/11
https://victorydntmd.tistory.com/195
https://codevang.tistory.com/164
https://goddaehee.tistory.com/213
https://m.blog.naver.com/jysaa5/221751719334
https://honeyinfo7.tistory.com/56
https://jdm.kr/blog/234
https://velog.io/@gillog/Spring-Annotation-%EC%A0%95%EB%A6%AC
https://gmlwjd9405.github.io/2018/12/02/spring-annotation-types.html