자바

JVM,JDK,JRE란 무엇인가?

• JDK는 Java Development Kit의 약자
  • JDK는 JRE뿐 아니라 개발에 필요한 프로그램들도 포함되어 있다.
  • 컴파일러, 실행파일을 실행하는 프로그램등이 포함
• JRE는 Java Runtime Environment의 약자
  • JVM을 설치할 때 선택하는 도구
  • 자바 실행에 관련된 파일들도 함께 구성
• Java 11부터는 JDK에 JRE가 포함되어 있음

자바 메모리 영역에 대해 설명하시오

• 자바의 메모리 영역은 JVM이 실행되면서 OS로부터 메모리를 할당받는다.

• Runtime Data Area가 자바 프로그램의 메모리 영역이다.

• Class(Method)

  • 클래스 멤버 변수의 이름, 데이터 타입, 접근 제어자 정보같은 필드 정보와 메소드의 이름

• Stack

  • 스레드별로 별도 생성
  • 지역변수, 파라미터, 리턴 값, 연산에 사용되는 임시 값등이 생성되는 영역

• Heap

  • new 키워드로 생성된 객체와 배열이 생성되는 영역

• Native Method

  • java가 아닌 네이티브 코드가 들어가는 영역

• PC Register

  • 스레드가 생성될 때마다 생성되는 영역
  • 현재 스레드가 실행되는 부분의 주소와 명령을 저장

• Java8 부터 힙영역에 변화가 생김

  • PERMEN GEN을 없애고 METASPACE라는 공간이 생김
  • Permen Gen 영역에는 클래스,메소드의 메타정보, static 등이 저장
  • static object를 생성하는경우 객체의 모든 부분이 PermGen에 저장되기 때문에 OOM 발생
  • Java8 에서는 Metaspace를 도입해서 Static Object 및 상수화된 String Object를 heap 영역으로 옮겨서 최대한 GC 될 수 있도록 설정

  

가비지 컬렉터 작동 원리를 설명하시오

minor GC : Heap 영역의 young generation

young generation은 eden 영역과 survivor영역으로 구분 한다. 새로운 객체 대부분은 eden 영역에 올라가고 더이상 사용하지 않는 객체는 GC당하고 살아 남는 객체는 survivor로 이동시킨다. 이때, survivor 영역이 꽉 차면 그중 살아남은 객체는 다른 survivor로이동 시킨다. 이 과정을 반복하면서 살아남은 객체는 old generation으로 이동한다.

major GC : Heap 영역의 old generation

Serial GC

• 적은 메모리와 CPU코어가 적을때 사용
• Old 영역에서 살아 있는 객체를 식별(Mark)
• heap 앞 부분부터 확인하여 살아있는 것만 남긴다(Sweep)
• 각 객체들이 연속되게 쌓이도록 힙의 가장 앞부분부터 채워서 객체가 존재하는 부분과 존재하지 않는 부분으로 구분한다(Compaction)

Parallel GC

• Serial GC와 같은 방식이지만 GC를 처리하는 스레드가 여러개이다.
• 메모리와 CPU 코어가 많을때 유리하다.

Concurrent Mark & Sweep GC (CMS)

• mark 단계에서는 살아 있는 객체만 찾는 것으로 끝낸다.
• concurrent mark 단계에서는 방금 살아있다고 확인한 객체에서 참조하고 있는 객체들을 따라가면서 확인(스레드가 실행 중인 상태에서 동시에 진행)
• remark 단계에서는 concurrent mark단계에서 새로 추가되거나 참조가 끊긴 객체를 확인
• concurrent sweep 단계에서는 더 이상 사용하지 않는 객체를 정리하는 작업(스레드가 실행 중인 상태에서 동시에 진행)
• JVM이 멈추는 시간이 매우 짧다.
• 응답 속도가 매우 중요할때 사용
• CPU 코어와 메모리 사용량이 높다.
• compaction 단계가 없음

G1(Garbage First) GC

• initial mark
• root region scan
• concurrent mark
• remark
• cleanup
• copy

https://d2.naver.com/helloworld/1329 https://mirinae312.github.io/develop/2018/06/04/jvm_gc.html

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스프링

스프링 부트와 스프링의 차이

스프링

• 스프링 프레임 워크는 자바 플랫폼을 이용해서 웹애플리케이션을 개발하는데 필요한 하부 구조를 제공하는 프레임워크이다.
• 개발자는 애플리케이션 개발에 집중
• 핵심은 엔터프라이즈 서비스 기능을 POJO에게 제공
  • POJO 는 Plain Old Java Oeject의 약자로 환경과 기술에 종속되지 않고 필요에 따라 재활용될 수 있는 방식으로 설계된 객체
• Spring JDBC, Spring MVC, Spring Security, Spring AOP, Spring ORM 프로젝트와 Dependency Injection, IoC를 제공한다.
• 리액티브 스택
  • 스프링 WebFlux
  • 멀티코어, 차세대 프로세서를 활용하여 동시에 많은 요청을 처리하기 위해 만들어진 논블로킹 I/O
• 서블릿 스택
  • 스프링 MVC
  • 서블릿 API를 기반으로 스레드당 하나의 요청을 처리하는 모델로 동기 블로킹 I/O 방식이다.

스프링 부트

• 스프링 프레임워크를 사용할때 많은 설정이 필요하다. 스프링 부트 프로젝트는 스프링을 이용해서 웹애플리케이션을 개발하는데 필요한 기본 설정을 자동화한 프로젝트이다.

스프링의 특징에 대해서 사용 사례를 빗대어 설명하시오

Dipendency Injection이 필요한 이유?

• 일반적으로 엔터프라이즈 애플리케이션을 개발할때 하나의 처리를 수행하기 위해 여러개의 컴포넌트를 조합해서 구현하는 경우가 많다.
• 코드의 복잡성이 올라가게되면 컴포넌트들간의 결합도가 심해지고 높은 결합도로 인해서 테스트하기 힘들어지고 변경하기 힘들어진다.
• 컴포넌트를 구성하는 인스턴스의 생성과 의존 관계의 연결 처리를 해당 소스코드가 아닌 DI 컨테이너가 대신 해준다.

DI 컨테이너를 이용해서 인스턴스 관리시 장점은?

• 인스턴스의 스코프를 제어
• 인스턴스의 생명주기를 제어
• AOP 방식으로 공통 기능을 집어넣을 수 있다.
• 의존하는 컴포넌트 간의 결합도를 낮춰서 단위테스트를 쉽게 만든다.

BeanFactory, ApplicationContext ?

• BeanFactory는 스프링 설정파일(applicaitonContext.xml)에 등록된 bean 객체를 생성하고 관리하는 가장 기본적인 컨테이너 기능만 제공한다. 또한, 컨테이너가 구동될 때 객체를 생성하는 것이 아니라 클라이언트로부터의 요청에 의해서만 객체를 생성한다.(지연 로딩)

• ApplicationContext는 BeanFactory를 상속하였는데 BeanFactory기능에 더해 트랜잭션 관리나 메시지 기반의 다국어 처리등의 기능을 제공한다. 컨테이너가 구동되는 시점에 bean에 등록되어 있는 클래스들을 객체화하는 즉시 로딩 방식으로 동작.

• ApplicationContext의 구현체인 AnnotationConfigApplicationContext 클래스를 이용해서 애노테이션 기반의 설정이 가능하게 되었다.

Bean의 생명주기를 설명해주세요

• Initialize : Bean Object가 생성되고 DI를 마친 후 실행되는 메서드
• @PostConstruct : 초기화 하고 싶은 메서드에 @PostConstruct 어노테이션을 붙이면 스프링이 해당 메서드를 초기화
• @Bean(initMethod) : @Bean어노테이션의 initMethod 속성을 이용해 초기화 메서드를 지정할 수 있다.
• InitializingBean : InitializingBean 인터페이스를 구현하면 스프링이 afterPropertiesSet 메서드를 초기화시에 호출한다.
• @PreDestory : 컨테이너가 종료 될 때 실행하고 싶은 메서드에 해당 어노테이션을 붙이면 된다.
• DisposableBean : DisposableBean인터페이스를 구현하면 스프링이 destroy메서드를 호출
• @Bean(destoryMethod) : destroyMethod 속성을 이용해 컨테이너 종료시 실행하고자 하는 메서드를 지정할 수 있다.
• close & shutDown : DisposableBeanAdapter에 의해 실행

Bean 스코프를 설명해주세요

• Singleton

  • 스프링 빈(Beam)은 기본적으로 singleton 타입으로 생성이된다. singleton 빈은 스프링 컨텍스트에 하나의 인스턴스만 존재한다. 따라서 아래결과처럼 applicationContext.getBean()으로 같은 타입을 2개 가지고와도 두개의 해쉬코드는 같음을 알 수 있다.

package com.spring.core.springcore;

import com.spring.core.springcore.basic.BinarySearchimpl;
import com.spring.core.springcore.basic.BubbleSortAlgorithm;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;

@SpringBootApplication
public class SpringCoreApplication {

	public static void main(String[] args) {

		/**
		 * How to check beans in Spring Framework
		 *
		 * 1. What are the beans? @Component annotation
		 * 2. What are the dependencies of a bean? @Autowired annotation
		 * 3. Where to search for beans? package com.spring.core.springcore에 위치한 SpringCoreApplication 클래스의 @SpringBootApplication 어노테이션에 의해 컴포넌트 스캔이 실행된다.
		 */


		ApplicationContext applicationContext =
				SpringApplication.run(SpringCoreApplication.class, args);


		//singleton bean
		BinarySearchimpl binarySearch1 = applicationContext.getBean(BinarySearchimpl.class);

		//singleton bean
		BinarySearchimpl binarySearch2 = applicationContext.getBean(BinarySearchimpl.class);

		//same hashCode  because of singleton bean
		System.out.println(binarySearch1 == binarySearch2);

	}

}

• Prototype

  • 싱글톤 빈은 어디에서 빈을 주입받던 항상 동일한 빈을 주입받게 된다. 하지만, 빈 주입마다 새로운 빈을 생성해야할 필요가 있을경우에는 Prototype 빈을 생성해야한다. Prototype 으로 빈을 생성하면 빈을 주입할때마다 새로운 인스턴스가 생성된다. @Scope 어노테이션으로 타입을 설정하면 설정된 타입으로 빈이 생성된다.
  • 싱글톤으로 생성된 A 빈에 프로토타입인 B 빈을 주입하면 A빈 자체가 단 한번만 생성되기 때문에 B또한 항상 동일한 빈을 사용하는 현상이 발생할 수 있다.

package com.spring.core.springcore.basic;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_SINGLETON)
public class BinarySearchimpl{

    @Autowired
    @Qualifier("quick")
    private SortAlgorithm sortAlgorithm;

    public int binarySearch(int [] numbers, int numberToSearchFor) {
        int [] sortedNumbers = sortAlgorithm.sort(numbers);
        return 3;
    }

}

package com.spring.core.springcore;

import com.spring.core.springcore.scope.PersonDAO;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ApplicationContext;

@SpringBootApplication
public class SpringCoreScopeApplication {

    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SpringCoreScopeApplication.class);

    public static void main(String[] args) {




        ApplicationContext applicationContext =
                SpringApplication.run(SpringCoreBasicApplication.class, args);

        PersonDAO personDao1 =
                applicationContext.getBean(PersonDAO.class);
        PersonDAO personDao2 =
                applicationContext.getBean(PersonDAO.class);

        logger.info("{}", personDao1.getJdbcConnection());
        logger.info("{}", personDao2.getJdbcConnection());
        logger.info("{}", personDao1);
        logger.info("{}", personDao2);

    }

}

package com.spring.core.springcore.scope;


import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableBeanFactory;
import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
public class JdbcConnection {


    public JdbcConnection() {
        System.out.println("JDBC Connection");
    }
}
package com.spring.core.springcore.scope;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableBeanFactory;
import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class PersonDAO {
    @Autowired
    JdbcConnection jdbcConnection;

    public JdbcConnection getJdbcConnection() {
        return jdbcConnection;
    }

    public void setJdbcConnection(JdbcConnection jdbcConnection) {
        this.jdbcConnection = jdbcConnection;
    }
}

• Request
  • request 단위마다 새 인스턴스를 생성한다.
• Session
  • 하나의 Bean 정의에 대해서 하나의 HTTP Session의 생명주기 안에 단 하나의 객체만 존재한다.
• global session
  • 하나의 Bean 정의에 대해서 하나의 global HTTP Session의 생명주기 안에 단 하나의 객체만 존재한다.

Dependency Injection 방법 설명

• Field Injection
• Setter Based Injection
• Constructor based Injection

Constructor based Injection을 사용하자

• IoC컨테이너와 느슨한 결합을 통해 컨테이너 없이도 테스트가 가능하도록 한다. (POJO)
• final을 선언할 수 있어서 불변하게 만들 수 있다. (실행 중에 객체가 변하는 것을 막을 수 있다.)
• 순환 참조가 발생하는 경우 애플리케이션이 구동되지 않는다. (사전에 감지 가능)

주입대상이 여러개인 경우 어떻게 할까?

• @Autowired 어노테이션으로 객체를 주입할 경우 컨테이너에서 주입할 대상이 여러개인 경우 의존성을 주입하지 못하는 문제가 발생
  • 어떤 인터페이스를 구현한 구현체가 2개 있을경우 @Autowired는 Type을 기준으로 주입 객체를 정하기 때문에 에러를 발생시킨다.
• @Qualifier은 같은 타입에 대해서 여러개의 bean객체가 있을경우 @Qualifier 어노테이션의 유무를 확인해서 조건에 만족하는 객체를 주입한다.
• @Primary는 같은 타입에 대해서 여러개의 bean 객체가 있을경우 그 중 @Primary 어노테이션이 적용된 객체만 우선순위로 잡아서 주입이 된다.

AOP 설명해주세요

AOP 개념

• Cross Cutting Concert(횡단 관심사)를 한 곳에 모아서 처리하자
• 인증 처리 혹은 공통 로그 수집과 같은 횡단 관심사를 AOP를 통해서 구현

AOP를 사용하지 못하는 경우?

소프트웨어 개발시 소스코드의 규모가 커지면 로깅이나 캐시와 같이 비즈니스 로직과 무관한 내용이 코드에 포함

AOP를 이용하지 못하면 생기는 문제

• DRT(Do not Repeat Yourself)
• 변경에 취약하다.

AOP 원리

• Proxy를 이용한 AOP 구현

  • Proxy는 타겟을 감싸서 타겟의 요청을 대신 받아주는 Wrapping 오브젝트

  • 호출자에서 타겟을 호출하면 타겟이 아닌 타겟을 감싸고 있는 Wrapping 오버젝트가 호출되어서 전처리,후처리 등을 진행

  • Dynamic Proxy

    • 인터페이스에만 적용가능
    • java 리플렉션을 이용해서 객체를 만든다.

  • CGLIB

    • 클래스에 적용가능 (final 클래스에는 적용 불가)
    • BCI를 통해 바이트코드를 조작해서 프록시 객체를 만든다.
    • 스프링 부트는 기본적으로 cglib 프록시를 사용하도록 설정되어 있다.
    • cglib가 조금 더 빠르고 예외를 발생시킬 가능성이 낮다.

PSA

Spring Data JPA를 사용하면 데이터베이스 벤더에 종속되지 않게 코드를 작성할 수 있다. DB를 교체해도 코드 변화는 없다.

스프링의 서비스 추상화란 무엇인지 설명하시오

Spring이 제공하는 다양한 인터페이스 Service Abstraction 덕분에 기술이 변하더라도 코드의 변경은 거의 없다.

• PSA(Portable Service Abstraction)
• 환경과 구현 기술의 변경과 무관하게 일관된 방식으로 기술을 다룰 수 있게 지원
• 엔터프라이즈 애플리케이션에 사용되는 다양한 기술의 서비스 추상화 제공
  • 트랜잭션,캐시,메일,메시징
• POJO기반 순수 객체(비즈니스 오브젝트)는 스프링이 제공하는 서비스 추상화(캐시매니저)로 캐시를 제어
• @Cacheable와 같으 어노테이션을 이용하여 구현체는 신경 쓰지 않고 기술을 바꾸어 상요할 수 있다.
• 구현기술이 변경되더라도 비즈니스 오브젝트에는 영향 주지 않는다.

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아키텍처

객체지향과 절차지향의 차이를 설명하시오

• 객체지향 설계기법은 객체들간에 메시지를 주고받으면서 협력을 통해 설계를 한다.
• 절차지향 기법은 프로그램의 실행 절차에 초점을 맞춰서 설계한다.

SOLID 원칙에 대해 아는대로 설명하시오

• SRP(Single Responsibility Principle) : 한 클래스는 단 한가지 역할을 가져야 한다.
• OCP(Open-Closed Principle) : 동작하고 있던 코드를 변경하는 것이 아니라 새로운 코드를 덧붙여서 확장한다.
• LSP(Liskob Subsitution Principle) : 자식 타입은 부모타입으로 치환가능
• ISP(Interface Segregation Principle) : 클라이언트가 자신이 사용하지 않는 메서드에 의존하지 않아야 한다.
• DIP(Dependency Inversion Principle) : 추상화에 의존하자.

캡슐화에 대해 설명하시오

• 캡슐화는 변할 수 있는 어떤 것이라도 감추는 것이다.
• 내부 구현의 변경으로 인해 외부의 객체가 영향을 받으면 안된다.
• 설계에서 변하는것이 무엇인지 고려하고 변하는 개념을 캡슐화 해야한다.