Basic Confusing Questions Ⅲ 🤷‍♂️

Servlet과 Spring의 차이

서블릿은 http의 요청이나 응답을 받아 처리하는 기본 클래스입니다.
하나의 요청이왔을때 응답을 주는 구조로 설계된 구조입니다. 하지만 이는 요청마다 서블릿을 정의해야하는 단점이 있었고 그래서 나온개념이 디스패처 서블릿입니다. spring은…

정규화의 장·단점

정규화란?
DB의 중복을 제거하고 데이터를 구조화하는 과정입니다. 이를 통해 이상현상을 줄일수 있습니다.

하지만, 과도한 정규화로 인해 복잡한 구조와 성능 저하를 일으킬 수 있습니다.

로드벨런싱 L7과 L4에 대해 설명해보시오

L4 로드밸런싱은 IP 주소와 포트 번호를 기반으로 트래픽을 분산하는 방식입니다. L4 로드밸런서는 OSI 모델의 4계층(전송 계층)에서 동작하며, TCP 및 UDP와 같은 전송 계층 프로토콜을 사용하여 트래픽을 분산합니다.

L7 로드밸런서는 HTTP 및 HTTPS와 같은 응용 계층 프로토콜을 사용하여 트래픽을 분산합니다. L7 로드밸런서는 트래픽의 내용에 따라 트래픽을 분산하는 기능을 제공합니다. 예를 들어, L7 로드밸런서는 URL, 쿠키, 헤더 등의 정보를 기반으로 트래픽을 분산할 수 있습니다.

랜덤접근, 순차접근의 장·단점

랜덤접근(Random Access)과 순차접근(Sequential Access)은 컴퓨터에서 데이터에 접근하는 방식입니다.

랜덤접근의 장점은 데이터를 검색하는 데 걸리는 시간이 매우 짧다는 것입니다. 데이터를 삽입하거나 수정하는 작업도 매우 빠르게 처리할 수 있습니다. 그러나 데이터의 크기가 매우 큰 경우에는 처리 시간이 길어질 수 있습니다. 또한 데이터의 구조도 알아야합니다.

순차접근은 데이터의 처음부터 끝까지 순서대로 접근하는 방식입니다. 데이터의 구조에 대한 정보를 미리 알지 못해도 처리할 수 있다는 장점이 있습니다. 하지만 검색, 수정에 있어 매우 느립니다.

ArrayList()와 Vector의 차이

ArrayList와 vector의 차이는 thread safe 여부입니다. vetor는 내부적으로 synchronized를 통해 데이터의 일관성을 보장합니다. 하지만 그에따라 속도가 느려집니다. 또한 동적으로 데이터를 할당할때마다 ArrayList는 50% 증가하는 반면 vector는 100% 용량을 증가 시킨다.

응집도와 결합도에 대한 설명

응집도는 높을수록 결합도는 낮을 수록 좋다
응집도는 얼마나 모듈 속의 코드들이 단일한 목적으로 수행되는지의 여부

응집도의 좋은예

public class Calculator {
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    public int subtract(int a, int b) {
        return a - b;
    }
    public int multiply(int a, int b) {
        return a * b;
    }
    public int divide(int a, int b) {
        return a / b;
    }
}

메서드가 명확하게 분리되어있고 독립적으로 작동함.

응집도의 나쁜예
하나의 class에서 get, set이 있고 불분명한 메소드와 복잡한 리턴값을 가지는 구조를 예로 들수 있다.

결합도는 모듈간의 의존성을 나타낸 것 DI 주입받아 하는게 결합도가 낮은 설계

SOAP와 REST API의 차이

둘다 웹서비스 방식이지만, SOAP은 XML 기반의 메시지 교환을 위한 프로토콜입니다.
SOAP은 WSDL (Web Services Description Language)을 사용하여 서비스를 설명하고, 서비스의 메서드를 XML로 정의하며, SOAP 메시지를 보내고 받을 수 있습니다. SOAP는 보안과 트랜잭션 관리를 지원하며, 복잡하고 많은 기능을 제공하지만, 처리 속도가 느리고, 구현이 복잡합니다.

REST는 HTTP 프로토콜을 기반으로 구현되는 API입니다. REST는 URL을 사용하여 리소스를 정의하며, HTTP 메서드를 사용하여 리소스에 대한 액션을 정의합니다.
REST는 경량화된 구조를 가지고 있으며, 간단하고 빠른 처리가 가능합니다.

REST는 보안과 트랜잭션 관리 기능이 SOAP보다 제한적이지만, 구현이 쉽고 성능이 우수합니다.SOAP는 보안이나 복잡한 트랜잭션 처리가 필요한 경우에 적합하며, REST는 간단하고 빠른 처리가 필요한 경우에 적합합니다.

JDK JRE JVM 간단하게 설명

JDK는 자바 개발 도구를 제공하는 패키지이며,
JRE는 자바 애플리케이션을 실행할 수 있는 런타임 환경이며,
JVM은 자바 애플리케이션을 실행하기 위한 가상 머신입니다

Spring과 Springboot 차이

Spring

• 다양한 모듈과 라이브러리를 지원하여 유연성이 높다.
• DI, AOP, MVC 등의 기능을 제공하여 개발 생산성을 높일 수 있다.
• 다양한 데이터베이스와 연동이 가능하며, ORM 프레임워크인 Hibernate와 연동하여 사용이 가능하다.

단점:

• 설정이 복잡하고, 기능이 복잡한 만큼 학습이 어려울 수 있다.
• 배포 및 운영에 있어서도 서버의 환경에 맞게 설정하는데 시간이 많이 소요된다.
• 초기 세팅과 프로젝트 생성이 번거롭다.

Spring Boot

• Spring의 설정을 자동화하여 개발자가 손쉽게 개발할 수 있도록 도와준다.
• 내장된 톰캣, Jetty 등의 WAS를 이용하여 개발을 진행할 수 있어, 배포와 실행이 간편하다.
• 간단한 프로젝트나 마이크로서비스 등의 빠른 프로토타이핑 및 개발에 적합하다.

단점

• 프로젝트의 규모가 커질수록 설정을 추가하거나 수정할 필요가 있다.
• Spring의 기능과 라이브러리를 모두 내장하고 있어, 불필요한 부분도 함께 내장되어 무거울 수 있다.
• 기존의 Spring Framework에 비해 고급 설정이나 커스터마이징이 어려울 수 있다.

Call by value 와 Call by reference

이 둘은 함수 호출 방식이 어떤 방식으로 매개변수를 전달하는 지에 따라 다릅니다.
Call by value는 값에 의한 호출이라고도 하며, 함수가 호출될 때 인자로 전달되는 변수의 값을 복사하여 전달합니다. 따라서 함수 내부에서 매개변수의 값을 변경해도, 호출한 측의 변수 값에는 영향을 미치지 않습니다. 자바가 대표적인 예입니다.

public static void swapByValue(int x, int y) {
    int temp = x;
    x = y;
    y = temp;
}

public static void main(String[] args) {
    int a = 10;
    int b = 20;
    swapByValue(a, b);
    System.out.println("a=" + a + ", b=" + b);
}

call by reference는 참조에 의한 호출이라고도 하며, 함수가 호출될 때 인자로 전달되는 변수의 참조를 전달합니다. 따라서 함수 내부에서 매개변수의 값을 변경하면, 호출한 측의 변수 값도 함께 변경됩니다.

public static void swapByReference(int[] arr) {
    int temp = arr[0];
    arr[0] = arr[1];
    arr[1] = temp;
}

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {10, 20};
    swapByReference(arr);
    System.out.println("arr[0]=" + arr[0] + ", arr[1]=" + arr[1]);
}

web server와 was의 차이

Web Server: 정적인 콘텐츠 처리에 최적화되어 있으며, 대체로 WAS보다 빠릅니다.
WAS: 애플리케이션 로직을 수행하므로 일반적으로 웹 서버보다 느립니다.
Web Server는 주로 정적인 콘텐츠 처리에 중점을 두며, WAS는 애플리케이션 로직을 수행하고 데이터베이스 연동 등의 작업을 처리합니다. 이 두 가지 서버를 적절하게 조합하여 하나의 웹 어플리케이션을 구성할 수 있습니다

API vs 라이브러리 vs Framework 차이

API: 다른 SW에서 개발중인 sw를 사용하도록 정의된 interface입니다. 다른 프로그래머가 작성한 코드를 다른 개발자가 쉽게 이용하도록 만든 인터페이스입니다.

라이브러리는 코드의 모음이고 개발자에 의해 특정 기능을 쉽게 구현할 수 있게해주는것.

프레임워크 코드, 라이브러리의 집합이고, 개발자가 모든 생성과 구조를 만들거나 수정하는 것이 아닌 일부 규격을 따르거나, 프레임워크에게 생명주기를 위임함으로써 로직에 좀더 집중하도록 도움주는 것.

불변객체 가변 객체

불변객체 객체 생성 이후 상태를 변경할 수 없는 객체 = String, 멀티스레드 환경에서 안전하게 객체를 공유할수 있다.
가변객체 객체 생성이후 상태를 변경할 수있는 객체 = ArrayList, 스레드 safe 하지않다.

직렬화 vs 역직렬화

직렬화 : 자바 시스템 내부에서 사용되는 객체 또는 데이터를 외부의 자바 시스템에서도 사용할 수 있도록 바이트(byte) 형태로 데이터 변환하는 기술.
캐시와 서블릿 세션을 예로 들수 있습니다.

직렬화를 사용하지 않는 이유:
직렬화 데이터는 타입, 클래스 메타정보를 포함하므로 사이즈가 크다. 트래픽에 따라 비용 증가 문제가 발생할 수 있기 때문에 JSON 포맷으로 변경하는 것이 좋다

이진탐색 시간복잡도

이진 탐색은 정렬이 되어있다는 가정하에, 중앙부터 값을 탐색하는 알고리즘입니다.
O(logn) 비교로 원하는 값을 찾아 갈 수 있음. 이로 인해 삽입, 삭제 이벤트 발생시 등 추가적인 작업이 필요함.

병합 정렬, 퀵정렬

둘다 divide & conquer 알고리즘입니다. 둘다 평균 시간복잡도는 O(nlogn)입니다.
퀵정렬의 최악일 경우에는 O(n^2)이고 병합은 항상 nlogn 의 시간복잡도를 가집니다.
자바는 ARRAY의 경우 듀얼 피봇, Collections에는 Tim sort를 사용합니다.(병합정렬+삽입정렬)

프로세스와 스레드, 멀티 프로세스, 멀티스레드

프로세스 는 OS에 실행되는 프로그램의 단위입니다. 스레드는 프로세스 내부 실행 단위입니다.

멀티 프로세스는 여러 개의 프로세스를 동시에 실행하는 것을 말하며, 각 프로세스는 독립적으로 메모리 공간을 할당받아 실행됩니다. 따라서 IPC를 이용해 프로세스 간에 통신해야 합니다.

멀티 스레드는 하나의 프로세스 내에서 여러 개의 스레드를 동시에 실행하는 것을 말하며, 각 스레드는 프로세스 내에서 메모리를 공유하면서 실행됩니다. 이러한 멀티 스레드는 프로세스 간 통신이 필요하지 않기 때문에, 멀티 프로세스보다 더 빠르고 경제적으로 동작할 수 있습니다.

IPC(Inter-Process Communication)란 무엇인가?

IPC(Inter-Process Communication)는 서로 다른 프로세스 간에 데이터를 주고받는 기술을 말합니다. 프로세스 간에 통신을 할 때는 IPC를 이용해야 합니다. 이는 프로세스가 서로 독립적으로 메모리 공간을 가지기 때문에, 각 프로세스가 가진 자원을 공유하거나, 프로세스 간의 데이터 전달이 필요할 때 사용됩니다.

IPC 기술에는 파이프, 메시지 큐, 공유 메모리 등이 있습니다.
파이프(Pipe)는 일방향으로 데이터를 전송하는데 사용되며, 부모와 자식 프로세스 간의 통신에 사용됩니다.
e.g) 부모 P -> 자식 P or 자식 P -> 부모 P

메시지 큐(Message Queue)는 우편함과 같은 역할로, 여러 프로세스가 메시지를 큐에 보내고 받아서 데이터를 전달할 수 있습니다.
e.g) , 서버에서 클라이언트로 메시지를 전송하거나, 다른 어플리케이션으로 데이터를 전달하는 등의 경우에 메시지 큐가 사용

공유 메모리(Shared Memory)는 메모리 공간을 공유하는 것으로, 하나의 프로세스가 공유 메모리에 데이터를 쓰면, 다른 프로세스에서도 해당 데이터를 읽어올 수 있습니다.
e.g) 데이터베이스 서버에서 다른 어플리케이션으로 데이터를 전달하거나, 웹 서버에서 백그라운드 작업을 처리하는 등의 경우에 공유 메모리가 사용

IPC를 이용하면, 각각 독립적으로 실행되는 프로세스 간의 데이터 전달이 가능해지므로, 프로세스 간 협력이 필요한 다양한 프로그램에서 유용하게 사용됩니다. 예를 들어, 데이터베이스 서버에서 다른 어플리케이션으로 데이터를 전달하거나, 웹 서버에서 백그라운드 작업을 처리하는 등의 경우에 IPC가 사용됩니다.

뮤텍스 세마포어 모니터락

뮤텍스 락과 언락을 통해 메소드를 제공하는 동기화 기법입니다.
임계 구역(critical section)에 하나의 스레드만 진입할 수 있도록 합니다.
뮤텍스는 하나의 스레드만 임계 구역에 진입하도록 보장하지만, 공유 자원에 대한 동기화가 필요한 경우에는 세마포어를 사용합니다.

세마포어는 뮤텍스와 마찬가지로 동기화 기법 중 하나입니다.
공유 자원의 개수를 나타내는 카운터와 wait, signal 메소드를 제공합니다.
wait 메소드는 카운터를 감소시키고, 카운터가 0이면 스레드를 대기시킵니다.
signal 메소드는 카운터를 증가시키고, 대기 중인 스레드 중 하나를 깨웁니다.

모니터 락은 객체에 대한 상호 배제를 위한 동기화 기법입니다.
모니터 락은 자바에서 synchronized 키워드를 이용하여 구현됩니다.
모니터 락은 메소드나 블록 단위로 적용되며, 락을 얻은 스레드만 임계 구역에 진입할 수 있습니다.
모니터 락은 뮤텍스와 달리 대기 중인 스레드에 대한 우선순위를 지정할 수 있습니다.