Chapter05.서버 프로그램 구현

Section01. 개발 환경 구축

1. 서버 환경 구축
   1. 웹 서버(Web Server)
      • 클라이언트에게 정적 파일(HTML, CSS, JS, 이미지)을 제공하는 웹서버 애플리케이션이 설치된 하드웨어
      • 이미지, CSS, JS, HTML 문서를 클라이언트에게 전달
      • Apache Web Server, IIS, Nginx, GWS 등
   2. 웹 애플리케이션 서버(WAS)
      • 동적인 웹 서비스를 제공하기 위한 미들웨어가 설치된 하드웨어
      • 클라이언트 요청에 맞는 동적인 콘텐츠를 생성한다.
      • 데이터베이스(DataBase) 조회나 다양한 로직을 처리한다.
      • WebLogic, WebSpere, Jeus, Tomcat 등
   3. 데이터베이스 서버(DBMS)
      • 데이터의 저장과 관리를 위한 데이터베이스 소프트웨어가 설치된 하드웨어
      • Oracle, MySQL, MS-SQL 등
   4. 파일서버
      • 사용자의 파일을 저장하고, 파일을 공유할 목적으로 구성된 하드웨어
   5. Load Balancer
      • 여러 대의 서버가 존재할 경우 요청을 적절히 분배해주는 역할
      • 분배 방식

        • 종류	설명
          Random	요청을 랜덤으로 분배한다.
          Least loaded	가장 적은 양의 작업을 처리하고 있는 서버에게 요청을 할당한다.
          Round Robin	순서를 정하여 돌아가며 작업 분배한다.

   6. CDN(Content Delivery Network)
      • 용량이 큰 콘텐츠 데이터(이미지, 비디오 등)를 빠른 속도로 제공하기 위해 사용자와 가까운 곳에 분산되어 있는 데이터 저장 서버
      • 클라이언트는 용량이 큰 콘텐츠 데이터를 가까운 CDN에 요청해 멀리 있는 웹서버에서 직접 받는 것보다 빠르게 받을 수 있다.
   7. 시스템 아키텍처 고려사항

      • 고려사항	설명
        확장성	클라이언트 수가 늘어났을 때 무리 없이 요청을 처리할 수 있는 확장성을 고려한다.
        성능	요청한 내용을 정확하고 빠르게 돌려주어야 한다.
        응답 시간	모든 요청은 클아이언트가 불편해하지 않을 정도로 빠른 시간 안에 돌려주어야 한다.
        처리량	같은 시간 안에 더욱 많은 요청을 처리해야 한다.
        접근성	사용자가 언제든지 시스템에 요청을 보내서 응답을 받을 수 있어야 한다.
        일관성	사용자가 서버에 보낸 요청이 올바르게 반영되어야 하고, 일정한 결과를 돌려주어야 한다.

2. 개발 소프트웨어 환경
   1. 시스템 소프트웨어
      1. 운영체제(OS, Operating System)
         • 하드웨어 운영을 위한 운영체제
         • Windows, Linux, UNIX 등의 환경으로 구성됨
      2. JVM(Java Virtual Machine)
         • JAVA 관련 프로그램을 기동하기 위한 환경
         • 모든 개발자가 동일한 버전을 적용하는 것이 좋다.
      3. Web Server
         • 정적 웹 서비스를 수행하는 미등뤠어
         • 웹 브라우저 화면에서 요청하는 정적 파일을 제공한다. (Image, CSS, Javascript, HTML 등)
         • Apache, Nginx, IIS(Internet Information Server), GWS(Google Web Server) 등
      4. WAS(Web Application Server)
         • 동적 웹 서비스를 수행하는 미들웨어
         • WebLogic, WebSpere, Jeus, Tomcat 등
      5. DBMS(DataBase Management System)
         • 데이터 저장과 관리를 위한 데이터베이스 소프트웨어
         • Oracle, DB2, Sybase, SQL Server, MySQL 등
   2. 개발 소프트웨어
      1. 요구사항 관리 도구
         • 고객의 요구사항을 수집, 분석, 추적을 쉽게 할 수 있도록 지원한다.
         • JFeature, JRequisite, OSRMT, Trello 등
      2. 설계/모델링 도구
         • 기능을 논리적으로 표현할 수 있는 통합 모델링 언어(UML) 지원
         • DataBase 설계를 지원하는 도구
         • ArgoUML, StarUML, DB Designer 등
      3. 구현도구
         • 소프트웨어 언어를 통해 구현 및 개발을 지원하는 도구
         • Eclipse, IntelliJ, Visual Studio 등
      4. 테스트 도구
         • 개발된 모듈들에 대하여 요구사항에 적합하게 구현되어 있는지 테스트를 지원하는 도구
         • 개발된 모듈들에 대한 오류가 없는지 테스트를 지원하는 도구
         • 개발된 모듈들에 대하여 성능을 테스트하는 도구
         • JUnit, CppUnit, JMeter, SpringTest 등
      5. 형상관리 도구
         • 산출물 및 소스코드의 변경사항을 버전별로 관리하여, 목표 시스템의 품질 향상을 지원하는 도구
         • Git, CVS, SVN 등
3. IDE(Integrated Development Environment) 도구
   1. IDE 도구의 개념
      • 소프트웨어 개발에 필요한 많은 도구의 기능을 하나로 묶어 활용하는 소프트웨어
      • 코딩, 디버그, 컴파일, 배포 등 프로그램 개발에 관련된 모든 작업을 하나의 프로그램 안에서 처리하는 환경을 제공하는 소프트웨어
      • 기존의 소프트웨어 개발에서는 컴파일러, 텍스트 편집기, 디버거 등을 따로 사용했으나, 편리한 개발을 위해 하나로 묶은 대화형 인터페이스를 제공
   2. IDE 도구의 기능
      • 소스코드를 작성하기 위한 텍스트 에디터
      • 작성한 코드를 기계어로 변환해주는 컴파일
      • 작성한 코드에 문제가 없는지 체크해주는 디버거
      • 완성된 프로그램을 서버에 업로드 하는 배포
      • 추가적인 기능을 제공하는 플러그인
   3. IDE 도구의 종류
      • 이클립스(Eclipse)
      • 비주얼 스튜디오(Visual Studio)
      • 엑스코드(X Code)
      • IntelliJ IDEA
   4. IDE 도구 선정 시 고려사항

      • 고려사항	설명
        적정성	대상 업무에 적절한 도구 선정
        호율성	프로그래밍의 효율성 고려
        이식성	여러 OS에 개발환경 설치 가능
        친밀성	프로그래머가 익숙한 언어 및 도구
        범용성	다양한 개발 사례가 존재

4. 협업 도구
   1. 협업 도구의 개념
      • 여러 사용자가 각기 별개의 작업 환경에서 통합된 하나의 프로젝트를 동시에 수행할 수 있도록 도와주는 소프트웨어
      • 소프트웨어 개발을 진행하는 데는 개발자뿐만 아니라, 디자이너, 기획자, 현업 관리자 등 많은 사람들이 진행을 하게 되고, 공통의 주제인 소프트웨어 개발을 공유해야 한다.
      • 구성원 간 일어나는 모든 커뮤니케이션을 하나의 채널에서 가능하게끔 나들어 준다.
      • 협업툴의 주요 기능과 형태는 서비스마다 다르지만 대부분 소프트웨어형 클라우드 서비스(Saas)를 기반으로 한다.
   2. 협업 도구의 기능
      • 전사관리 : 전자결재, 조직도 등
      • 프로젝트 관리 : 캘린더, 타임라인, 간트차트, 대시보드 등
      • 자체 드라이브 공간
      • 문서 공유 지원
      • 커뮤니케이션
      • 다국어지원
      • 타 협업툴 간 연동 지원
   3. 협업 도구의 분류
      1. SNS 형
         • 슬랙, 야머, 아지트, 잔디, 워크플레이스 등
      2. 프로젝트 관리형
         • 트렐로, 구글 스프레드시트, 노션, 아사나 등
      3. 통합형
         • 콜라비, 플로우, 큅, 드롭박스 비즈니스 등
   4. 협업툴 도입 이유
      • 기존 사내 메신저가 불편하다.
      • 사용하는 툴이 너무 많다.
      • 프로젝트의 일정이 제대로 공유되지 못하여 스케줄에 이상이 생긴다.
      • 인수인계가 원할하지 못하다.
      • 자료를 각자 가지고 있어 다른 팀원에게 요청해야 한다.
      • 서로의 업무를 모른다.
   5. 협업 도구 도입 프로세스
      • 문제정의
      • 문제에 대한 솔루션, 기대효과 정의
      • 협업 도구 분석
      • 협업 도구 최종 선정
5. 형상 관리 도구
   1. 형상 관리 도구의 개념
      • 소프트웨어 생명주기 동안 발생하는 변경사항을 통제하기 위한 관리 방법
      • 소프트웨어의 변경사항을 체계적으로 관리하는 것
   2. 형상 관리의 필요성
      • 개발 도중 소스코드를 이전 상태로 되돌릴 필요가 있는 경우
      • 각 변경점에 대한 이력 확인
      • 여러 개발자의 동시 개발에 따른 충돌 해결
      • 버그 및 문제점 발생 시 추적이 용이
      • 기타 산출물의 이력관리도 용이
   3. 변경 관리/버전 관리/형상 관리
      1. 변경 관리
         • 소스의 변경 사항을 관리
         • 문서의 변경 이력과 복원 등의 기능이 제공
      2. 버전 관리
         • 변경을 관리하기 위한 효과적인 방법
         • 체크인, 체크아웃, 릴리즈, 퍼블리싱의 과정을 버전으로 관리할 수 있다.
      3. 형상 관리
         • 변경 관리와 버전 관리가 포함되고, 프로젝트 진행상황, 빌드와 릴리즈까지 모두 관리할 수 있는 통합 시스템
   4. 형상 관리 대상
      • 프로젝트 수행 계획서, 요구사항 관리대장, SW 기능 구조도
      • 엔티티 정의서, 데이터 흐름도, 용어집
      • 인터페이스, ERD, UI 정의서
      • 소스코드, 단위 테스트 관리 대장
      • 테스트 계획서/시나리오
      • 사용자/운영자 메뉴얼, 최종 산출물
   5. 형상 관리 절차
      1. 형상 식별
         • 형상 관리의 시작으로 시스템을 구성하는 요소들 중 형상 관리의 대상들을 구분하고 관리 목록의 번호를 정의하여 부여한다.
         • 형상 항목은 단순히 소스 파일 뿐만 아니라 산출물, 개발이력, 개발과정에서 작성되는 문서까지 모두 포함
      2. 형상 통제
         • 소프트웨어 형상 변경 요청을 검토하고 승인하여 현재의 베이스라인에 반영될 수 있도록 통제
         • 형상통제가 이루어지기 위해서는 형상 통제 위원회(CCB, Configuration Control Board)의 승인을 통한 변경 통제가 이루어져야 한다.
      3. 형상 감사
         • 형상 항목의 변경이 계획에 따라 제대로 이뤄졌는지를 검토하고 승인
      4. 형상 기록/보고
         • 프로젝트 팀, 회사, 클라이언트 등에게 소프트웨어 개발 상태에 대한 보고서를 제공
         • 베이스라인 산출물에 대한 변경과 처리 과정에서의 변경을 모두 기록
6. 버전 관리 도구
   1. 소프트웨어 버전 관리 도구 개념
      • 동일한 소스코드에 대한 여러 버전을 관리하는 것
      • 개발 중인 소스코드나, 설계 문서 등의 디지털 문서를 관리하는 데 사용
      • 문서의 변경 사항들에 숫자나 문자로 이뤄진 버전을 부여해서 구분
      • 버전을 통해서 변경된 시간과 변경된 내용, 작업자를 추적할 수 있다.
   2. 소프트웨어 버전 관리 도구 유형
      1. 공유 폴더 방식(RCSm SCCS)
         • 개발이 완료된 파일을 매일 약속된 위치의 공유 폴더에 복사
         • 담당자 한 명이 메일 공유 폴더의 파일을 자기 PC로 복사하고 컴파일하여 에러 확인과 정상 동작 여부 확인
         • 정상 동작일 경우 다음날 각 개발자들이 동작 여부 확인
      2. 클라이언트/서버 방식(CVS, SVN)
         • 중앙에 버전 관리 시스템이 항시 동작
         • 개발자들의 현재 작업 내용과 이전 작업내용 축적이 용이
         • 서로 다른 개발자가 같은 파일을 작업했을 때 경고 출력
         • Trac이나 CVS view와 같은 GUI 툴을 이용 모니터링 가능
      3. 분산 저장소 방식(Git)
         • 로컬 저장소와 원격 저장소 구조
         • 중앙의 저장소에서 로컬에 복사(Clone)한 순간 개발자 자신만의 로컬 저장소에 생성
         • 개발 완료한 파일 수정 이후 로컬 저장소에 커밋(Commit)한 이후 다시 원격 저장소에 반영(Push)하는 방식
   3. 버전 관리 도구별 특징
      1. CVS
         • 오랜 기간 사용된 형상 관리 도구로, 다양한 운영체제를 지원
         • 중앙에 위치한 Repository에 파일을 저장하고, 인가된 모든 사용자가 파일에 접근할 수 있다.
         • 파일의 히스토리를 보존하기 때문에 과거 이력을 확인할 수 있다.
         • Commit 중 오류가 발생하면 롤백되지 않는다.
         • 다른 개발자가 작업 중인 파일에 덮어쓰기가 방지된다.
         • 상대적으로 속도가 느리다.
         • 등록된 파일이나 디렉터리의 변동이 불편하다.
      2. SVN
         • CVS의 단점을 보완하기 위해 만들어졌다.
         • 최초 1회에 한해 파일 원본을 저장하고, 그 이후에는 실제 파일이 아닌 원본과 차이점을 저장하는 방식
         • 언제든지 원하는 시점으로 복구가 가능
         • Commit 실패 시 Rollback이 가능
         • Trunk, Branches, Tags의 폴더로 구성하여 형상 관리를 한다.
      3. Git
         • 리누스 토발즈가 리눅스 커널의 개발을 위해 만들었다.
         • 원격 서버 Git Repository에 push하지 않은 채 여러 branch 생성이 가능하다.
         • 로컬 우선 작업을 통해 성능이 SVN, CVS보다 우수하다.
         • 팀 개발을 위한 분산 환경 코딩에 최적화되어 있다.
         • 원격 Repository에 장애가 있어도 버전 관리가 가능하다.
      4. Clear Case
         • IBM에서 개발된 유료 버전의 형상 관리 툴
         • 서버가 부족할 때 서버를 하나씩 늘려 확장할 수 있따.
      5. BitKeeper
         • SVN과 비슷한 중앙 통제 방식으로 대규모 프로젝트에서 빠른 속도를 내도록 개발된 버전 관리 도구
      6. RCS(Revision Control System)
         • 소스 파일의 수정을 한 사람만으로 제한하여 다수의 사람이 파일의 수정을 동시에 할 수 없도록 파일을 잠금 처리하는 방식으로 버전 컨트롤을 수행
   4. 버전 관리 주요 용어

      • 용어	설명
        Repository	저장소
        Checkout	Repository에서 로컬로 프로젝트를 복사
        Commit	로컬의 변경된 내용을 Repository에 저장
        Update	Repository에 잇는 내용을 로컬에 반영
        Add	로컬에서 새로운 파일이 추가되었을 때 Repository에 등록
        Trunk	Root 프로젝트
        Branch	Root 프로젝트에서 파생된 프로젝트
        Merge	Branch 에서 진행하던 작업을 Root 프로젝트와 합침
        Diff	파일의 비교

   5. 버전 관리 소프트웨어 사용 방식
      • 프로젝트 시작 시 프로젝트에 사용될 프레임웍, 기본 문서들을 최초로 가져오기(Import)한다.
      • 프로젝트 참여자들은 각자의 계정을 생성하고, 모든 파일들을 인출(Checkout) 한다.
      • 참여자는 새로운 파일 생성 시 해당 파일을 버전 관리 시스템에 추가(Add) 한다.
      • 참여자는 기존 파일 수정 시 수정된 내용을 저장소에 저장(Commit) 한다.
      • 참여자는 로컬에 있는 파일과 다른 버전의 파일이나 신규 파일들을 동기화(Update) 한다.
      • 동기화 시 두 파일의 내용을 비교(Diff) 할 수 있다.
   6. 버전 관리 도구 사용 유의점
      • 형상 관리 지침에 의거, 버전에 대한 정보를 언제든지 접근할 수 있어야 한다.
      • 제품 소프트웨어 개발자, 배포자 이외에 불필요한 사용자가 소스를 수정할 수 없도록 해야 한다.
      • 동일한 프로젝트에 대해서 여러 개발자가 동시에 개발할 수 있어야 한다.
      • 에러 발생 시 최대한 빠른 시간 내에 복구한다.
7. 빌드 도구
   1. 빌드의 개념
      • 소스코드 파일들을 컴퓨터에서 실행할 수 잇는 소프트웨어로 변환하는 일련의 과정
      • 빌드의 단계 중 컴파일이 포함되어 있는데, 컴파일은 빌드의 부분집합
      • 빌드 과정을 도와주는 도구를 빌드 툴이라고 한다.
   2. 빌드 자동화 도구 특징
      • 빌드, 테스트, 배포를 자동으로 수행하는 도구
      • 소스코드를 컴파일, 테스트, 정적분석 등을 실시하여 실행 가능한 애플리케이션으로 자동 생성
      • 계속해서 늘어나는 라이브러리 자동 추가 및 관리
      • 프로젝트를 진행하며 시간이 지남에 따라 라이브러리의 버전을 자동으로 동기화 한다.
   3. 빌드 자동화 프로세스
      1. 빌드
         • 개발자가 저장장소에 코드를 커밋한다.
         • 코드 변경 사항은 운영 환경과 일치하는 환경에 통합한다.
      2. 테스트
         • JenKins나 Ansible과 같은 배포 자동화 툴에서 새로운 코드를 인삭하고 인련의 테스트를 수행한다.
         • 테스트를 통과한 빌드는 운영 환경으로 릴리즈할 수 있다.
      3. 배포
         • 소프트웨어를 운영 환경에 배포하여 사용자에게 제공한다.
   4. 빌드 자동화 도구 종류
      1. Make
         • 유닉스 계열 운영체제에서 주로 사용되는 프로그램 빌드 도구이다.
         • 파일 간 종속관계를 파악하여 기술파일(Makefile)에 적힌 내용을 컴파일러가 순차적으로 실행하게 한다.
      2. Ant
         • Java 기반의 빌드 도구로 다른 빌드 도구보다 역사가 오래되었다.
         • 개발자가 원하는 형태로 개발을 할 수 있다는 유연성에 장점이 있따.
         • XML 기반의 빌드 스크립트로 개발한다.
         • 스크립트의 재사용이 어렵다.
         • Remote Repository를 가져올 수 없다.
      3. Maven
         • 프로젝트에 필요한 모든 의존성(Dependency)을 리스트 형태로 Maven에게 알려 관리할 수 있도록 돕는 방식이다.
         • 필요한 라이브러리를 특정 파일(pom.xml)에 정의해 놓으면 해당 라이브러리와 관련된 라이브러리까지 네트워크를 통해 자동으로 다운받는다.
         • 정해진 라이프 사이클에 의하여 작업을 수행하며, 전반적인 프로젝트 관리 기능까지 포함한다.
      4. Jenkins
         • Java 기반의 오픈소스로, 소프트웨어 개발 시 지속적 통합(Continuous Integration) 서비스를 제공하는 툴
         • 서블릿 컨테이너에서 실행되는 서버 기반 도구
         • SVN, Git 등 대부분의 형상 관리 도구와 연동이 가능
         • 여러 대의 컴퓨터를 이용한 분산 빌드나 테스트가 가능
      5. Gradle
         • Groovy를 기반으로 한 오픈 소스 형태의 자동화 도구로 안드로이드 앱 개발 환경에서 사용
         • 안드로이드뿐만 아니라 플러그인을 설정하면 Java, C/C++, Python 등의 언어도 빌드가 가능
         • Groovy를 사용해서 만든 DSL(Domain Specific Language)을 스크립트 언어로 사용
         • Gradle은 실행할 처리 명령들을 모아 태스크로 만든 후 태스크 단위 실행