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3월 29일 수요일 TIL 회고록

tft4rollz 2023. 3. 29. 22:46

MSA(Microservice Architecture) 란?

MSA 아키텍처는 하나의 큰 애플리케이션을 여러 개의 작은 애플리케이션으로 쪼개어 변경과 조합이 가능하도록 만든 형태를 말한다.

작은 레고 블록(Microservice) 하나 하나를 붙여 어떠한 큰 결과물을 만드는 레고 놀이라고 생각하면 이해하기 쉽다.

 

마이크로 서비스의 특징은

  • 각각의 서비스는 그 크기가 작을 뿐, 서비스 자체는 하나의 모놀리식 아키텍쳐와 유사한 구조를 갖는다.
  • 각각의 서비스는 독립적으로 배포가 가능해야 한다.
  • 각각의 서비스는 다른 서비스에 대한 의존성이 작아야한다.
  • 각 서비스는 개별 프로세스로 구동되며, REST API와 같은 가벼운 방식으로 통신되어야 한다. 

마이크로 서비스의 단위는 하나의 기능, 하나의 프로젝트가 될 수 있으나, 각 팀의 상황에 맞게 경계를 잘 정해서 설계하면 된다.

MSA(Microservice Architecture) 의 장점

  • 배포 관점
    • 서비스 별 개별 배포가 가능하다. (배포 시 전체 서비스의 중단이 없음.)
    • 독립 배포가 가능하므로 개발자의 자율성이 증가한다.
    • 요구사항을 신속하게 반영하여 빠르게 배포할 수 있다.
  • 확장 관점
    • 특정 서비스에 대한 확장성이 용이하다.
    • 클라우드 사용에 적합하다.
  • 장애 관점
    • 장애가 전체 서비스로 확장될 가능성이 적다.
    • 부분적 장애에 대한 격리가 수월하다.
  • 코드 유지/보수 관점
    • 팀 별로 프로젝트가 분리되어 있으므로 이해도가 증가하고, 그에 따라 유지 보수하기 쉽다.
  • 신기술의 적용이 유용하고, 서비스를 polyglot하게 개발, 운영할 수 있다.
    • polyglot 개발 : 여러 프로그래밍 언어, 패러다임 등을 사용

MSA(Microservice Architecture) 의 단점

  • 성능 관점
    • 서비스 간 호출시 API를 사용하기 때문에 통신 비용 및 지연 시간이 증가한다.
  • 데이터 관리 관점
    • 데이터가 여러 서비스에 걸쳐서 분산되므로, 한번에 조회하기 어렵고 데이터의 정합성 또한 관리하기 어렵다.
  • 테스트 / 트랜잭션 관점
    • 단위 테스트는 쉽지만, 통합 테스트 및 End-to-End 테스트 단위로 들어가면 여러 서비스의 API를 검증해야 하므로, 시간과 비용이 많이 든다.
    • 각 서비스 별로 데이터베이스가 있어서 트랜잭션을 구현하기 까다롭다.
  • 아키텍쳐가 다소 복잡하므로 개발 및 관리가 어렵고, 비용이 많이 든다.

제네릭(Generic) 이란?

자바에서 제네릭(generic)이란 데이터의 타입(data type)을 일반화한다(generalize)는 것을 의미한다.

제네릭은 클래스나 메소드에서 사용할 내부 데이터 타입을 컴파일 시에 미리 지정하는 방법이다.

이렇게 컴파일 시에 미리 타입 검사(type check)를 수행하면 다음과 같은 장점을 가진다.

 

1. 클래스나 메소드 내부에서 사용되는 객체의 타입 안정성을 높일 수 있다.

2. 반환값에 대한 타입 변환 및 타입 검사에 들어가는 노력을 줄일 수 있다.

 

JDK 1.5 이전에서는 여러 타입을 사용하는 대부분의 클래스나 메소드에서 인수나 반환값으로 Object 타입을 사용했다.

하지만 이 경우에는 반환된 Object 객체를 다시 원하는 타입으로 타입 변환해야 하며, 이때 오류가 발생할 가능성도 존재한다.

하지만 JDK 1.5부터 도입된 제네릭을 사용하면 컴파일 시에 미리 타입이 정해지므로, 타입 검사나 타입 변환과 같은 번거로운 작업을 생략할 수 있게 된다.

 

제네릭 타입 이란?

제네릭 타입은 타입(Type)을 파라미터로 가지는 클래스와 인터페이스를 말한다.

즉, 제네릭 타입은 파라미터가 아닌 클래스, 인터페이스이다.

제네릭 타입은 클래스와 인터페이스 이름 뒤에 " <> " 를 쓰고 타입 파라미터(T)를 명시해야한다.

타입 파라미터를 별도로 명시하지 않기 때문에 특정 타입 파라미터에 종속되지 않을 수 있다는 장점이 있다.

(제네릭을 사용하지 않은 타입은 원시 타입(Row Type)라고 하며 일반적으로 많이 사용하는 String, Integer 등을 파라미터로 사용한 클래스이다.)

 

타입 파라미터

타입 파라미터는 제네릭 클래스/인터페이스에서 사용되며 타입이 정해지지 않은 파라미터이다.

대부분 참조 타입의 경우 T, 요소의 경우 E(Element), 키를 나타낼 경우 K(Key), 값을 나타낼 경우 V(Value) 등을 사용한다.

타입 파라미터를 나타낼 때는 일반적으로 알파벳 대문자(A~Z)를 사용하며, 꼭 T일 필요는 없다.

 

제네릭 타입을 사용하는 이유

  • 재사용성 증가
    • 제네릭 타입은 여러 타입의 파라미터를 삽입해 객체를 생성할 수 있기 때문에 코드를 간결하게 하고 재사용성을 높여준다.
    • 동일한 기능을 하는 메서드에서 파라미터 타입만 다르게 사용할 경우, 제네릭 타입이 유용하게 쓰일 수 있다.
  • 컴파일 시 타입 에러 발견 가능
    • 제네릭 타입에 경우 컴파일시 잘못 사용되는 타입 문제점을 제거하기 위해 강하게 타입 체크를 수행한다.
    • 이 덕분에 컴파일 이후 런타임 단계에서 타입 문제가 발생될 문제를 제거해준다.
  • 컴파일러가 타입 변환 수행
    • 컴파일 단계에서 컴파일러가 타입 캐스팅을 수행해주기 때문에 불필요하게 코드에서 타입 캐스팅을 수행 할 필요가 없다.

여기서부터 김영한님 스프링 강의 내용 정리

 

스프링의 종류

  • 필수
    • 스프링 프레임워크
      • 핵심 기술 :
        • 스프링 DI 컨테이너, AOP, 이벤트, 기타
      • 웹 기술 :
        • 스프링 MVC, 스프링 WebFlux
      • 데이터 접근 기술 :
        • 트랜잭션,  JDBC, ORM 지원, XML 지원
      • 기술 통합 :
        • 캐시, 이메일, 원격접근, 스케줄링
      • 테스트 : 
        • 스프링 기반 테스트 지원
      • 언어 :
        • 코틀린, 그루비
      • 최근에는 스프링 부트를 통해서 스프링 프레임워크의 기술들을 편하게 사용한다.
    • 스프링 부트
      • 스프링을 편하게 사용할 수 있도록 지원 , 최근에는 기본으로 사용
      • 단독으로 실행할 수 있는 스프링 애플리케이션을 쉽게 생성
      • Tomcat 같은 웹 서버를 내장해서 별도의 웹 서버를 설치하지 않아도 된다.
      • 손쉬운 빌드 구성을 위한 starter 종속성 제공
      • 스프링과 3rd parth(외부) 라이브러리 자동 구성
      • 메트릭, 상태 확인, 외부 구성 같은 프로덕션 준비 기능 제공
      • 관계의 의한 관결한 설정
  • 선택
    • 스프링 데이터
      • 관계형 데이터베이스, NoSQL, MongoDB,Redis의 기본적인 CRUD는 비슷하기 때문에 이것들을 편리하게 사용할 수 있게 도와주는 기술이다.
      • Spring Data JPA 를 많이 쓴다.
    • 스프링 세션
      • 세션 기능을 편리하게 사용하게 만들어준다.
    • 스프링 시큐리티
      • 보안과 관련됨.
    • 스프링 Rest Docs
      • API 문서나 테스트를 엮어서 API 문서를 편리하게 만들 수 있게 해준다.
    • 스프링 배치
      • 배치 처리를 편하게 해준다.
    • 스프링 클라우드
      • 클라우드 기술

이거 외에도 굉장히 많은 기술들이 있다.

스프링 단어

  • 스프링이라는 단어는 문맥에 따라 다르게 사용된다.
    • 스프링 DI 컨테이너 기술
    • 스프링 프레임워크
    • 스프링 부트, 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링 생태계

스프링을 만든 이유

 

스프링의 핵심 개념

  • 이 기술을 왜 만들었는가?
  • 이 기술의 핵심 컨셉은? 

스프링의 핵심 개념, 컨셉?

  • 웹 어플리케이션 만들고, DB 접근 편리하게 해주는 기술?
  • 전자정부 프레임워크?
  • 웹 서버도 자동으로 띄워주고?
  • 클라우드? 마이크로서비스? 

이런 것들은 핵심이 아니다. 그저 결과물들이다.

 

스프링의 진짜 핵심은

  • 스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크
  • 자바 언어의 큰 특징 - 객체 지향 언어
  • 스프링은 객체 지향 언어가 가진 가장 강력한 특징을 살려내는 프레임워크
  • 스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크

객체 지향 프로그래밍

  • 객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러개의 독립된 단위, 즉 "객체" 들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. 각각의 객체는 메시지를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있다. (협력)
  • 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다.
    • 유연하고 변경이 용이?
      • 레고 블럭 조립하듯이 
      • 키보드, 마우스 갈아 끼우듯이
      • 컴퓨터 부품 갈아 끼우듯이
      • 컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경하면서 개발할 수 있는 방법

 

객체지향의 꽃, 다형성

다형성의 실세계 비유

  • 실세계와 객체 지향을 1:1로 매칭 X
  • 그래도 실세계의 비유로 이해하기에는 좋음
  • 역할과 구현으로 세상을 구분
    • 역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해진다.
    • 장점
      • 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 된다.
      • 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.
      • 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다.
      • 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.

역할과 구현을 분리 (자바언어)

  • 자바 언어의 다형성을 활용
    • 역할 = 인터페이스
    • 구현 = 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체
  • 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리
  • 객체 설계시 역할(인터페이스)를 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체 만들기

꼭 인터페이스가 아니고 일반 상속 관계에서도 다형성이 가능하다. 하지만 가급적이면 인터페이스를 사용하는게 낫다.

인터페이스는 다중 상속이 가능하지만, 일반 상속 관계에서는 단일 상속밖에 되지 않기 때문이다.

 

객체의 협력이라는 관계부터 생각

  • 혼자 있는 객체는 없다. 
  • 클라이언트 : 요청, 서버 : 응답
  • 수 많은 객체 클라이언트와 객체 서버는 서로 협력 관계를 가진다.

다형성의 본질

  • 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
  • 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체사이의 관계에서 시작해야한다.
  • 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다.

정리!

  • 실세계의 역할과 구현이라는 편리한 컨셉을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있다.
  • 유연하고 변경에 용이하다.
  • 확장 가능한 설계가 가능하다.
  • 클라이언트에 영향을 주지 않는 변경이 가능하다.
  • 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 제일 중요하다.

출처 : https://steady-coding.tistory.com/595

 

[데이터 분산 처리] MSA 아키텍처란?

cs-study에서 스터디를 진행하고 있습니다. 모놀리식 아키텍처 (Monolithic Architecture) 모놀리식 아키텍처는 마이크로서비스(MSA) 아키텍처에 반대되는 개념으로, 애플리케이션의 모든 구성 요소가 한

steady-coding.tistory.com

김영한님 스프링 강의,

http://www.tcpschool.com/java/java_generic_concept