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Everyday Study

2024.10.21(월) { spring과 node.js, 스프링 MVC와 스프링 부트의 차이, 환경변수는 리눅스에서 나온것 }

by xogns93 2024. 10. 21.

스프링 프레임워크(Spring Framework)와 스프링 부트(Spring Boot)는 매우 강력하고 널리 사용되는 웹 애플리케이션 개발 프레임워크이지만, 일부 단점들이 존재하며 그중 하나는 확장성이 용이하지 않다는 지적이 있습니다. 이와 관련하여 Node.js와 비교하여 스프링의 단점 및 확장성 문제를 살펴보겠습니다.

1. 스프링 프레임워크와 스프링 부트의 확장성 문제

a. 복잡한 구조

  • Spring은 구조가 복잡하고 설계가 무겁습니다. 특히, 엔터프라이즈급 애플리케이션에서는 많은 의존성과 설정이 필요합니다. 이러한 복잡성은 애플리케이션을 확장할 때 부담이 될 수 있습니다.
  • 스프링 부트가 스프링 프레임워크의 복잡성을 줄이기 위해 많은 자동 설정 기능을 제공하지만, 프로젝트가 복잡해지고 모듈이 많아지면 관리와 확장하는 데 여전히 어려움을 겪을 수 있습니다.

b. 느린 기동 시간

  • Spring Boot 애플리케이션은 기동 시 많은 Bean을 초기화하고, 다양한 설정을 로드하기 때문에 애플리케이션의 시작 속도가 느립니다. 이는 특히 클라우드 환경에서 **확장성(스케일링)**이 필요한 경우 큰 문제가 될 수 있습니다.
  • 예를 들어, 애플리케이션을 수평적으로 확장해야 할 때 컨테이너가 빠르게 스케일아웃(scale-out)되기를 기대하지만, 스프링의 느린 기동 시간은 이런 상황에서 효율성을 떨어뜨립니다.

c. 메모리 소비

  • 스프링은 많은 기능을 제공하는 만큼 기본적으로 상당한 메모리를 소비합니다. 특히, 대규모 애플리케이션에서는 메모리 사용량이 급격하게 증가하게 되며, 이는 비용과 리소스 관리 측면에서 문제가 될 수 있습니다.
  • 확장성이 요구되는 클라우드 환경에서 여러 인스턴스를 빠르게 띄우는 경우, 메모리 사용량이 높은 스프링 애플리케이션은 효율적인 리소스 활용을 저해할 수 있습니다.

d. 수평적 확장 어려움

  • 스프링은 수평적 확장(예: 여러 인스턴스를 띄워 부하를 나누는 방식)이 용이하지 않다고 평가받습니다. 이는 기본적으로 스프링이 상태 정보를 가지고 있는 경우(Stateful) 문제를 겪기 쉽기 때문입니다.
  • 이러한 특성 때문에 인스턴스 간에 상태를 공유해야 하거나, 세션 복제가 필요하게 되면, 복잡한 설정이 추가로 요구되고 확장성이 저하될 수 있습니다.

2. Node.js와 비교한 확장성 측면

Node.js는 확장성 측면에서 스프링과 비교할 때 몇 가지 장점이 있습니다.

a. 비동기 I/O 및 이벤트 기반 아키텍처

  • Node.js는 비동기 I/O와 이벤트 기반 아키텍처를 채택하고 있어, 특히 I/O 작업에 강점이 있습니다. 이 덕분에 많은 요청을 동시에 처리할 수 있으며, 적은 리소스로 높은 확장성을 제공합니다.
  • 스프링에서는 기본적으로 동기 방식이 사용되며, 이로 인해 요청 수가 많아지면 Thread Pool을 늘려야 하고, 많은 메모리와 CPU 리소스가 요구됩니다. Node.js는 이러한 부담을 줄이고 확장성이 높습니다.

b. 빠른 시작 속도

  • Node.js 애플리케이션은 스프링에 비해 기동 속도가 매우 빠릅니다. 이는 특히 컨테이너 환경에서 빠른 스케일링을 가능하게 하며, 필요할 때마다 애플리케이션 인스턴스를 빠르게 늘려 시스템의 확장성을 높일 수 있습니다.
  • 반면, 스프링 애플리케이션은 많은 초기 설정과 Bean 초기화가 필요하여 시작 시간이 상대적으로 느립니다.

c. 경량성

  • Node.js는 경량화된 프레임워크이며, 단일 스레드 기반의 이벤트 루프를 활용하여 자원을 효율적으로 사용합니다. 이로 인해 메모리 소비가 적고, 클라우드 환경에서 리소스를 효율적으로 사용할 수 있습니다.
  • 스프링 프레임워크는 많은 라이브러리를 포함하고 있으며, 다중 스레드 기반이기 때문에 기본적으로 메모리 소비가 높은 편입니다.

d. 수평적 확장의 용이성

  • Node.js는 상태를 가지고 있지 않는 Stateless 아키텍처로 설계되기 쉬워, 수평적 확장이 더 쉽습니다. 여러 Node.js 인스턴스를 띄우고 로드 밸런싱을 사용하여 요청을 분산하는 것이 간단합니다.
  • 스프링은 세션 상태를 서버 인스턴스에 유지하는 구조로 개발되는 경우, 수평적 확장을 위해 세션 클러스터링이나 Redis와 같은 외부 세션 스토리지를 필요로 하며, 그로 인해 확장이 복잡해질 수 있습니다.

3. 언제 스프링을 선택해야 할까?

  • 스프링은 복잡한 비즈니스 로직을 포함한 대규모 애플리케이션에 적합하며, 다양한 엔터프라이즈 기능을 제공하기 때문에 기업용 애플리케이션 개발에 강점을 가지고 있습니다.
  • 트랜잭션 관리가 중요한 서비스, 강력한 보안 설정이 요구되는 경우, 또는 이미 스프링 기반의 기술 스택을 사용하는 조직에서는 스프링이 적합한 선택이 될 수 있습니다.
  • 스프링의 성숙한 에코시스템(데이터 접근, 보안, RESTful API 지원 등)은 Node.js와 비교할 때 개발에 있어서 많은 이점을 제공합니다.

4. 언제 Node.js를 선택해야 할까?

  • Node.js는 실시간 데이터 처리(예: 채팅 애플리케이션), 고성능 I/O 요구사항을 가지는 애플리케이션에 적합합니다.
  • 스타트업이나 초기 단계의 프로젝트에서 빠르게 프로토타입을 만들고 확장성을 테스트하고 싶을 때 Node.js의 경량성과 빠른 개발 속도가 유리할 수 있습니다.
  • 수평적 확장이 중요하고 클라우드 환경에서 스케일링을 자주 해야 하는 경우 Node.js의 이벤트 기반 모델이 효율적입니다.

요약

  • 스프링 프레임워크는 복잡한 구조와 상대적으로 높은 리소스 요구량 때문에 수평적 확장에 있어 Node.js보다 불리할 수 있습니다. 또한 느린 기동 시간과 높은 메모리 사용량은 확장성 측면에서의 단점으로 작용합니다.
  • 반면, Node.js는 비동기 I/O와 이벤트 기반 아키텍처 덕분에 확장성이 좋고 경량화되어 있어 빠르게 수평적 확장을 할 수 있습니다.
  • 스프링은 복잡한 비즈니스 로직과 엔터프라이즈 기능이 필요한 경우 강력한 선택이지만, 클라우드 환경에서의 빠른 확장성을 요구하는 경우 Node.js가 더 적합할 수 있습니다.

확장성과 관련된 문제를 고려할 때, 애플리케이션의 요구사항에 따라 스프링과 Node.js의 적절한 선택이 중요합니다. 각각의 장단점을 이해하고, 특정 상황에 맞게 기술 스택을 결정하는 것이 핵심입니다.

네, 스프링 MVC와 스프링 부트의 구조는 근본적으로 다릅니다. 하지만 이 둘은 상호 보완적이며, 특정 프로젝트를 구축하는 데에 있어서 각기 다른 역할을 합니다. 스프링 MVC는 웹 애플리케이션 개발을 위한 구조적인 패턴을 제공하는 프레임워크이고, 스프링 부트는 이를 포함한 여러 스프링 프레임워크의 편리한 설정과 실행 환경을 제공하는 도구입니다.

1. 스프링 MVC 구조

스프링 MVC는 웹 애플리케이션을 개발할 때 자주 사용되는 디자인 패턴을 기반으로 한 프레임워크로, 특히 Model-View-Controller (MVC) 패턴을 따릅니다.

주요 구성 요소

  1. Model: 데이터와 비즈니스 로직을 포함합니다. 주로 엔티티 클래스와 서비스 계층을 사용하여 비즈니스 데이터를 관리합니다.
  2. View: 사용자에게 보여지는 부분으로, HTML이나 JSP와 같은 파일을 통해 렌더링됩니다.
  3. Controller: 사용자로부터 요청을 받고, 적절한 비즈니스 로직을 실행하여 결과를 View에 전달합니다. 이는 HTTP 요청과 응답을 관리하며, @Controller나 @RestController 어노테이션을 통해 구현됩니다.

특징

  • 복잡한 설정: 스프링 MVC는 XML 또는 Java Config를 사용해 모든 Bean, 데이터베이스, 트랜잭션 설정 등을 수동으로 설정해야 합니다. 이로 인해 프로젝트 시작 시 초기 설정에 많은 시간이 필요합니다.
  • 명시적인 설정 필요: DispatcherServlet 설정, View Resolver, 데이터베이스 연결 등 모든 것을 명시적으로 설정해야 하므로 커스터마이징이 자유롭지만, 초기 진입 장벽이 높을 수 있습니다.

스프링 MVC를 사용한 일반적인 프로젝트 구조

- src
  - main
    - java
      - com.example.demo
        - controller
        - service
        - repository
        - entity
    - resources
      - applicationContext.xml (또는 Java Config 클래스)
      - web.xml (DispatcherServlet 설정)

2. 스프링 부트 구조

스프링 부트(Spring Boot)는 스프링 프레임워크의 복잡한 설정 문제를 해결하기 위해 만들어졌으며, 자동 구성(Auto Configuration), 내장 웹 서버, 의존성 관리 등을 제공하여 빠르고 효율적인 개발을 지원합니다.

주요 특징

  1. 자동 설정(Auto Configuration):
    • 스프링 부트는 일반적인 설정을 자동으로 수행합니다. 예를 들어, 데이터베이스 연결, 웹 서버 설정, JSON 메시지 변환기 등을 자동으로 설정해 주기 때문에 개발자는 설정보다는 비즈니스 로직에 집중할 수 있습니다.
  2. 내장 웹 서버:
    • 톰캣, 제티와 같은 웹 서버가 내장되어 있어 별도의 외부 서버 설정 없이 애플리케이션을 실행할 수 있습니다. 이는 SpringApplication.run()을 사용하여 쉽게 서버를 시작할 수 있게 해줍니다.
  3. 의존성 관리:
    • spring-boot-starter-*로 시작하는 스타터 패키지를 통해 필요한 의존성을 쉽게 추가할 수 있습니다. 예를 들어, spring-boot-starter-web은 웹 애플리케이션 개발에 필요한 모든 라이브러리를 포함합니다.
  4. 명시적 설정 최소화:
    • 스프링 부트는 기본적으로 설정 파일을 최소화하는 것을 목표로 합니다. 모든 설정이 기본값으로 제공되며, 필요할 경우 application.properties 또는 application.yml을 사용해 커스터마이징 할 수 있습니다.

스프링 부트의 일반적인 프로젝트 구조

- src
  - main
    - java
      - com.example.demo
        - DemoApplication.java (메인 애플리케이션 파일)
        - controller
        - service
        - repository
        - entity
    - resources
      - application.properties (또는 application.yml)

3. 스프링 MVC와 스프링 부트 구조의 차이점

  1. 설정 방법:
    • 스프링 MVC는 수동으로 모든 설정을 구성해야 합니다. XML이나 Java Config를 사용하여 DispatcherServlet, ViewResolver, 데이터베이스 연결 등을 직접 설정합니다.
    • 스프링 부트는 이러한 설정을 자동으로 해주며, 필요한 경우에만 추가적으로 설정을 덮어씁니다. @EnableAutoConfiguration과 같은 어노테이션을 통해 기본 설정을 제공합니다.
  2. 프로젝트 시작 속도:
    • 스프링 MVC는 설정이 복잡하고 시간이 많이 소요됩니다. 개발자가 처음부터 모든 설정을 관리해야 하기 때문에 초기 단계에서 개발 속도가 느립니다.
    • 스프링 부트는 초기 설정을 거의 자동으로 처리하여 개발자가 설정보다는 코드 작성에 집중할 수 있도록 도와줍니다. Spring Initializr 등을 통해 몇 분 만에 프로젝트를 생성할 수 있습니다.
  3. 내장 서버 사용:
    • 스프링 MVC 프로젝트는 대부분 외부 웹 서버(예: Tomcat, JBoss)에 배포합니다. 서버의 설정 파일(web.xml)을 작성하고 WAR 파일로 배포하는 방식입니다.
    • 스프링 부트는 내장 웹 서버를 사용하여 독립적으로 애플리케이션을 실행합니다. 이를 통해 간편하게 애플리케이션을 실행할 수 있고, JAR 파일로 패키징하여 서버 없이 실행할 수 있습니다.
  4. 애노테이션 기반 설정의 차이:
    • 스프링 MVC에서는 @Configuration, @ComponentScan 등을 사용해 모든 것을 직접 설정합니다.
    • 스프링 부트는 @SpringBootApplication이라는 간단한 애노테이션 하나로 @Configuration, @EnableAutoConfiguration, @ComponentScan 기능을 모두 포함합니다.

4. 언제 스프링 MVC와 스프링 부트를 사용할까?

  • 스프링 MVC를 사용할 경우:
    • 복잡한 대규모 애플리케이션에서 모든 설정을 세밀하게 관리하고자 할 때.
    • 스프링 부트의 자동 설정을 원하지 않고, 모든 구성 요소에 대해 완전한 제어가 필요할 때.
  • 스프링 부트를 사용할 경우:
    • 빠르게 애플리케이션을 개발하고, 초기 설정에 시간을 들이고 싶지 않을 때.
    • 설정의 복잡성을 줄이고 생산성을 높이기 위한 소규모 또는 중소 규모 프로젝트를 개발할 때.

5. 정리

  • 스프링 MVC는 웹 애플리케이션의 전체적인 구조와 설계를 돕는 프레임워크이며, 모든 설정을 수동으로 구성하는 방식으로 제어에 중점을 둡니다.
  • 스프링 부트는 스프링 프레임워크를 더 쉽고 빠르게 사용할 수 있게 하는 도구로, 자동 설정을 제공하며 내장 웹 서버를 통해 설정의 복잡성을 줄입니다.
  • 스프링 부트는 결국 스프링 MVC를 포함하는 상위 개념으로, 스프링 MVC의 복잡한 설정을 대신 처리해주어 개발자의 생산성을 높여줍니다.

이러한 차이를 이해하고 프로젝트의 요구 사항에 맞게 스프링 MVC와 스프링 부트 중 적절한 것을 선택하는 것이 중요합니다.

 

 

  • configureHeadlessProperty(): 헤드리스 모드(Headless Mode) 설정을 위한 메서드로, GUI가 없는 환경에서 불필요한 리소스를 사용하지 않도록 설정합니다.
  • @AutoConfigurationPackage: 특정 패키지와 서브 패키지들을 자동으로 스캔하여 빈으로 등록할 수 있도록 합니다. 자동 구성의 대상 패키지를 지정하는 역할을 합니다.
  • AutoConfigurationImportSelector: 자동 구성 클래스를 선택하고 로드하는 역할을 하며, 스프링 부트의 자동 구성 메커니즘을 실제로 수행하는 핵심 클래스입니다.

**환경 변수(Environment Variable)**는 컴퓨터 운영 체제에서 특정 설정 값이나 정보를 시스템 전반에서 사용할 수 있도록 저장하는 변수를 말합니다. 특히 **리눅스(Linux)**에서 기원된 개념이자, 많은 운영 체제에서 활용되고 있는 개념입니다.

환경 변수의 개념

  • 정의: 환경 변수는 운영 체제와 프로그램들이 사용할 수 있는 정보들을 담고 있는 이름-값 쌍입니다. 예를 들어, 특정 소프트웨어가 설치된 경로, 시스템 설정 값, 사용자가 로그인한 경로 등이 포함될 수 있습니다.
  • 사용 목적: 여러 프로그램이 공통으로 사용할 정보를 전역적으로 관리하기 위한 수단입니다. 이로 인해, 시스템 전반에서 일정한 설정 값을 일관되게 사용할 수 있습니다.

리눅스에서의 환경 변수

리눅스는 유닉스 계열의 운영 체제로서, 환경 변수의 개념이 초기부터 포함되어 있었습니다. 리눅스에서 환경 변수는 다음과 같은 목적으로 사용됩니다:

  1. 사용자 환경 설정: 현재 사용자의 홈 디렉토리 경로, 현재 사용하는 쉘 종류, 기본적으로 실행할 에디터 등을 설정할 수 있습니다.
  2. 프로그램 경로: 리눅스에서 명령어를 입력할 때, 해당 명령어가 어디에 위치해 있는지를 알려주기 위해 PATH 환경 변수를 사용합니다. PATH에 등록된 디렉토리들에서 명령어 파일을 찾아 실행하게 됩니다.
  3. 시스템 전역 설정: 시스템 전체에서 공통적으로 사용할 수 있는 설정 값을 저장합니다. 예를 들어, 언어 설정(LANG), 프록시 설정, 네트워크 설정 등이 포함될 수 있습니다.

대표적인 환경 변수

  1. PATH: 시스템에서 명령어나 프로그램을 찾을 때 탐색할 디렉토리 목록을 지정합니다.
    • 예: /usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin
  2. HOME: 현재 사용자의 홈 디렉토리 경로를 나타냅니다.
    • 예: /home/username
  3. USER: 현재 로그인된 사용자 이름을 나타냅니다.
    • 예: taehun
  4. SHELL: 기본적으로 사용할 쉘을 지정합니다.
    • 예: /bin/bash
  5. LANG: 시스템의 언어 및 지역 설정을 정의합니다.
    • 예: en_US.UTF-8

 

요약

  • 환경 변수는 시스템과 프로그램이 공통적으로 사용할 설정 값을 전역적으로 관리하는 변수입니다.
  • 리눅스에서 기원한 개념이며, 시스템 경로 설정, 사용자 설정 등에서 널리 사용됩니다.
  • 스프링 부트와 같은 프레임워크에서도 환경 변수를 활용하여 애플리케이션 설정을 환경에 맞게 동적으로 변경할 수 있도록 지원합니다.
  • 이를 통해 코드 수정 없이 애플리케이션의 배포 환경에 따라 설정을 변경하고 관리할 수 있습니다.

 

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