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Apache Geronimo와 POJO로 SOA 프레임웍 구현하기 (한글)

POJO 프로그래밍, GBeans, Geronimo 커널로 작업을 단순화 하기

J. Jeffrey Hanson, Chief Architect, eReinsure.com, Inc.

Jeff Hanson은 20년 이상을 소프트웨어 업계에 몸담았다. Microsoft® Windows®의 OpenDoc 프로젝트의 시니어 엔지니어였으며 Route 66 프레임웍의 아키텍트 리더였다. 현재 eReinsure.com, Inc.의 핵심 아키텍트로서 있으며 Java EE 기반의 보험 시스템용 웹 서비스 프레임웍과 플랫폼을 구현하고 있다. .NET versus J2EE Web Services: A Comparison of Approaches, Pro JMX: Java Management Extensions, Web Services Business Strategies and Architectures. 등을 집필했다.

요약： 라이브러리와 프레임웍 때문에 생기는 애플리케이션 프로그램 인터페이스(API) 제약에 구애 받지 않고 소프트웨어를 개발할 수 있다는 것은 매력적인 제안입니다. 이러한 매력 때문인지 많은 사람들이 Plain Old Java™ Object (POJO) 프로그래밍을 채택하게 되었습니다. POJO의 개념은 쓸데없는 인터페이스나 서드-파티 API를 사용하지 않고 자바 플랫폼에서 소프트웨어를 개발하는 것입니다. Apache Geronimo 프레임웍은 POJO 개발의 확실한 토대가 되어 고급 애플리케이션과 서비스를 구현할 수 있습니다. Geronimo의 컴포넌트와 기술에 대해 알아봅시다.

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원문 게재일: 2006 년 10 월 23 일 (출판일: 2006 년 9 월 04 일)
난이도: 중급
페이지뷰： 1301 회
의견：

서비스 지향 아키텍처(SOA) 와 서비스 지향 프로그래밍은 비즈니스 로직을 모듈식 서비스로 캡슐화 하는 소프트웨어 엔지니어링 스타일을 칭하는 용어이다. 이 서비스는, 서비스 공급자와 서비스 소비자 간 제휴가 약한(loosely-coupled) 동적인 런타임 환경을 주 타겟으로 한다. 약결합 상태의 서비스들은 컴파일 시 제휴되지 않으므로 런타임 시 동적으로 연결할 수 있고, 개발자들은 필요에 따라 전개를 할 수 있다. 약결합(loose coupling)외에도 서비스 지향 환경의 몇 가지 특성을 요약하면 다음과 같다.

대단위(Coarse granularity): 서비스와 관련된 세분성이라 함은 서비스를 공개적으로 표현하는 기능과 관련이 있다. 소단위(Fine-grained) 서비스들은 특정 수준의 기능을 정의하는 공식 인터페이스를 말한다. 대단위 서비스(grained services)들은 해당 비즈니스 영역에 맞는 보다 일반적인 수준의 기능을 나타낸다.
위치 투명성(Location transparency): 서비스가 네트워크의 어느 곳에 있든지 클라이언트는 서비스에 액세스 할 수 있다.
프로토콜 독립(Protocol independence): 통신/네트워크 프로토콜과 관계 없이 클라이언트는 서비스에 액세스 할 수 있다.

이러한 개념들을 모두 적용하여 서비스를 구현하는 일은 어려운 일이 아닐 수 없다. POJO 프로그램이 이 태스크를 단순화 시킬 수 있다.

POJO

POJO는 특정한 외부 인터페이스나 서드-파티 API에 의존하지 않는 자바 클래스이다. 따라서 코드를 외부적 제휴 상태와 분리할 수 있다. 디커플링(decoupling)의 주요 이점들 중 하나가 소프트웨어 개발자들에게 주어지는 자유이다. 지속성(persistence), 트랜잭션 지원, 리모팅(remoting)같은 가외 작업들로부터 개발자는 해방된다. 많은 기술들이 컴포넌트/클래스 디커플링을 줄이고 POJO 프로그래밍을 활용하고 있다.

주석(Annotations)은 리모팅, 지속성, 프레임웍 지원 같은 기능이나 특성을 지원하기 위해 클래스나 클래스의 일부를 "꾸미는" 코드를 생성하기 위해 개발 툴이 사용하는 메타데이터이다.
의존성 삽입(Dependency injection)은 플러거블(pluggable) 컴포넌트를 구현하는 기술로서, 이것으로 객체 생성과 제휴가 컴포넌트가 아닌, 컨테이너나 어셈블러 컴포넌트에 의해 수행된다.
리플렉션(Reflection)은 주어진 클래스나 인터페이스에 대해 메소드, 필드, 컨스트럭터 같은 정보의 발견이다.

각각의 디커플링 기술은 장단점이 있다. 이 글에서는 리플렉션과 Geronimo의 GBean 의존성 삽입을 사용하는 POJO 프로그래밍을 사용하는 SOA 프레임웍에 대해 설명하겠다.

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JMX와 Geronimo

Geronimo는 Java Management Extensions (JMX)와 GBeans이라고 하는 관리 컴포넌트의 의존성 삽입 프레임웍을 사용하는 범용 커널에 구현된다. Geronimo의 가상의 모든 것들(어댑터, 애플리케이션, 컨테이너)은 GBean이거나, GBean에 기반을 두고 있다. GBean은 JMX와 JMX Managed Beans (MBeans)과 유사하며 인프라스트럭처도 공유하고 있다.

JMX

JMX는 시스템 관리, 애플리케이션 관리, 리소스 관리를 위한 자바 표준으로 부각되고 있다. JMX는 동적으로 늘어나는 자바 클래스, 인터페이스, 그리고 애트리뷰트와 연산을 가진 런타임 객체용 표준을 정의한다. 이러한 확대(augmentation) 기술은 인스트루먼테이션(instrumentation)이라고도 한다.

JMX는 자바 프로그래밍 언어를 사용하여 추상화 할 수 있는 어떤 리소스(애플리케이션, 장치, 서비스)라도 관리할 수 있다. 관리를 받는 각 리소스를 MBean이라고 한다. JMX는 네 가지 유형의 MBean을 정의한다:

Standard MBeans 자바 인터페이스로 관리 애트리뷰트와 연산을 정의한다.
Dynamic MBeans 런타임 발견을 통해 관리 애트리뷰트와 연산을 정의한다.
Model MBeans 관리가 가능한 연산과 애트리뷰트를 노출하기 원하는 객체용 프록시로서 작동한다.
Open MBeans 사전에 정의된 메타데이터 어휘를 사용하여 클래스와 객체들의 애트리뷰트와 연산을 노출한다.

MBean과 인터랙팅 하는 주 인터페이스는 javax.management.MBeanServer이다. MBeanServer는 MBean의 중앙 리파지토리로서 작동하고 MBean 클라이언트에서 MBean과의 통신이 수월해진다.

MBean은 ObjectName 객체에 의해 구분된다. ObjectName 인스턴스 구성 요소는 다음과 같다:

도메인, 해당 도메인의 이름이다. 자바 패키지 네이밍과 같은 방식으로 리버스 도메인 네임 시스템(DNS) 네이밍을 사용하는 것을 권장한다.
키 속성 리스트, 임의의, 무작위 키와 관련 값이다.

다음 코드는 전형적인 ObjectName 객체를 만드는 방법이다:



String domain = "com.jeffhanson.test";


String keyPropertyList =


  "domain:Name=TestBean,Type=GenericService";


  ObjectName objName =


  new ObjectName(domain + ":" + keyPropertyList);

ObjectName 객체는 많은 MBeanServer 메소드에 대한 매개변수로서 사용되어 애트리뷰트를 가져오고 MBean에 대한 연산을 실행한다.

Geronimo의 GBean 프레임웍

GBean은 Geronimo에서 관리되는 컴포넌트이다. JMX MBean과 유사점도 많고 관련도 많다. GBeanInfo라는 클래스에 따라 애트리뷰트와 연산을 노출한다. 이는 JMX의 MBeanInfo 클래스와 매우 비슷하다. Geronimo는 MX4J 라이브러리를 사용한다. (Resources)

GBean은 상태와 제휴 의존성을 관리하고 라이프 사이클 이벤트를 핸들한다. GBean은 다른 GBean의 상태에 관련 당사자로서 등록한다. GBean이 시작한 후에 GBean은 의존성 삽입을 통해 해당 GBean에 대한 레퍼런스를 받는다. GBean은 주어진 시간에 이러한 7 개의 라이프 사이클 상태 중 하나가 된다:

Loaded
Unloaded
Starting
Running
Stopping
Stopped
Failed

Listing 1은 애트리뷰트(메시지)를 포함하고 있는 간단한 GBean이다.

Listing 1. 전형적인 Gbean

public class TestGBean

   implements GBeanLifecycle

{

   private static GBeanInfo GBEAN_INFO = null;



   static

   {

      GBeanInfoBuilder infoFactory =

         GBeanInfoBuilder.createStatic(TestGBean.class);

      infoFactory.addAttribute("message", String.class, true);

      infoFactory.addOperation("getMessage");

      GBEAN_INFO = infoFactory.getBeanInfo();

   }



   private String message;



   public String getMessage()

   {

      return message;

   }



   ...

}

Listing 2의 코드로 GBean을 시작(활성화) 및 중지할 수 있다.

Listing 2. GBean 시작하기

ObjectName testGBeanOName =

   ObjectName.newInstance("jeffhanson.test:ID=test");

GBeanData gBeanData =

   new GBeanData(testGBeanOName, TestBean.GBEAN_INFO);

gBeanData.setAttribute("message", "Hello world");

geronimoKernel.loadGBean(gBeanData,

                         Thread.currentThread().

                            getContextClassLoader());

geronimoKernel.startGBean(testGBeanOName);

...

geronimoKernel.stopGBean(testGBeanOName);

geronimoKernel.unloadGBean(testGBeanOName);

Geronimo 커널을 통해 GBean을 사용할 수 있다.

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Geronimo 커널

A Geronimo 커널은 GBean의 프레임웍이다. 이 프레임웍을 사용하여 어떤 고급 시스템이라도 GBean 컨테이너와 GBean 컴포넌트로서 모델링 및 구축하여 상태, 관계, 이벤트 핸들링을 관리할 수 있다.

Geronimo 커널을 프로그래밍 방식으로 구현할 때 KernelFactory 클래스를 사용하면 간단하다. Listing 3은 TestGeronimo라는 새로운 Geronimo 커널을 만들고, 커널을 부팅하고, 부팅 시 로깅하며 서블릿 GBean을 로딩 및 시작하는 방법을 설명하고 있다.

Listing 3. Geronimo 커널 만들기

try

{

   Kernel geronimoKernel =

      BasicKernelFactory.newInstance().

         createKernel("TestGeronimo");



   geronimoKernel.boot();

 

   log.debug("Geronimo BootTime: "

             + geronimoKernel.getBootTime());



   // add the servlet GBean

   ObjectName servletObjName =

      new ObjectName("jeffhanson.test:ID=MyGBean");

   GBeanData servletGBeanData = new GBeanData(servletObjName,

                                              GBEAN_INFO);

   ClassLoader classLoader = getClass().getClassLoader();

   geronimoKernel.loadGBean(servletGBeanData, classLoader);

   geronimoKernel.startGBean(servletObjName);

}

catch (Exception e)

{

   log.error(e);

}

커널을 만들고 실행한 후에 POJO 서비스에 대해 메소드를 실행할 때 Geronimo 커널 서버와 이것의 리플렉션 기능을 사용하면 쉬워진다. (Listing 4)

Listing 4. 커널과 함께 등록된 서비스 호출하기

private static

Object invokePOJOService(ObjectName serviceObjName,

                         String operationName,

                         String[] params)

   throws Exception

{

   String[] paramTypes = null;

   if (params != null && params.length > 0)

   {

      paramTypes = new String[params.length];

      for (int i = 0; i < params.length; i++)

      {

         paramTypes[i] = params[i].getClass().getName();

      }

   }



   Kernel geronimoKernel =

      KernelManager.getInstance().getGeronimoKernel();



   Object retVal = 

      geronimoKernel.invoke(serviceObjName,

                            operationName,

                            (Object[])params,

                            paramTypes);



   return retVal;

}

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Geronimo에서 서비스 지향 POJO의 프레임웍

POJO-for-SOA 프레임웍은 Geronimo 커널의 인스턴스를 사용하여 POJO를 GBean으로서 등록하여, 관련 클라이언트가 추가 인터페이스나 API 없이 이들을 호출 및 쿼리 할 수 있도록 한다. 이 프레임웍은 멀티 티어 엔터프라이즈 애플리케이션 환경에서 비즈니스 티어에 있다. service-locator 클래스는 이 커널과 인터랙팅 하여 POJO가 서비스로서 사용될 수 있도록 하는 책임을 맡고 있다. service-locator 클래스는 business-delegate 컴포넌트로 POJO를 리턴한다. 그림 1은 프레임웍 내의 컴포넌트들 간 관계도이다.

그림 1. POJO-for-SOA 프레임웍
POJO-for-SOA framework

이 프레임웍은 클라이언트에서 HTTP 요청을 받고 요청을 business-delegate 컴포넌트로 요청을 보내는 디스패처 컴포넌트를 통해 요청을 전달한다. business-delegate 컴포넌트는 service-locator를 사용하여 해당 요청에 대한 서비스를 찾는다. business-delegate 컴포넌트는 서비스를 호출하고 리턴 값을 모델 객체로 래핑한다. 해당 뷰 컴포넌트는 모델 객체를 처리하고 이것을 클라이언트에게 응답 포맷을 사용하여 보낸다. 그림 2는 시퀀스 다이어그램이다.

그림 2. 전형적인 HTTP 요청 및 서비스 호출 시퀀스
typical HTTP request and service invocation

그림 3의 클래스 다이어그램은 프레임웍의 클래스들 간 관계도이다.

그림 3. 프레임웍 클래스들 간 관계
Relationships between framework classes

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프레임웍 전개 및 실행

이 프레임웍은 엔터프라이즈 애플리케이션 시스템의 비즈니스 티어에 있다. 프레임웍은 HTTP 요청을 받고 내용을 프레임웍으로 보내는 하나의 서블릿을 노출한다. 다음 섹션에서는 간단한 전개 과정을 설명하겠다.

프레임웍 전개하기

.war 파일에 프레임웍용 클래스와 엔터프라이즈 애플리케이션을 패키징하여 이를 geronimo_home/deploy 디렉토리에 둔다. 디렉토리가 없다면 만들기 바란다.

Geronimo는 시작 시 .war 파일을 자동으로 전개한다. 전개 디렉토리에 있는 애플리케이션들이 로딩되고, Geronimo는 변경 사항이 생길 경우 런타임 시 애플리케이션을 다시 로딩한다. 따라서 애플리케이션 디버깅이 매우 편리하다.

프레임웍 테스트

geronimo_home/bin 디렉토리에 있는 시작 스크립트(startup.bat 또는 startup.sh)를 사용하여 Geronimo 애플리케이션 서버를 시작한다. Geronimo 시작 스크립트를 호출하면 Geronimo 콘솔 윈도우가 보인다. 프레임웍과 애플리케이션을 전개한 후에 Geronimo의 콘솔 윈도우에는 Listing 5와 비슷한 라인들이 생기면서 웹 애플리케이션이 성공적으로 시작되었다는 것을 확인한다.

Listing 5. 웹 애플리케이션이 성공적으로 시작되었다!

0 [main] DEBUG org.apache.geronimo.kernel.basic.BasicKernel  -

Starting boot

422 [main] DEBUG org.apache.geronimo.gbean.runtime.GBeanInstanceState

- GBeanInstanceState for: :role=Kernel State changed from stopped to

starting

422 [main] DEBUG org.apache.geronimo.gbean.runtime.GBeanInstanceState

- GBeanInstanceState for: :role=Kernel State changed from starting to

running

422 [main] DEBUG org.apache.geronimo.kernel.basic.BasicKernel  -

Booted

640 [main] DEBUG com.jeffhanson.apptier.FrontController  - Geronimo

BootTime: Sat May 20 18:51:08 MDT 2006

656 [main] DEBUG org.apache.geronimo.gbean.runtime.GBeanInstanceState

- GBeanInstanceState for: jeffhanson.test:ID=FrontController State

changed from stopped to starting

656 [main] DEBUG org.apache.geronimo.gbean.runtime.GBeanInstanceState

- GBeanInstanceState for: jeffhanson.test:ID=FrontController State

changed from starting to running

다음 URL을 웹 브라우저 윈도우에 입력하여 HelloWorld 서비스에 대해 setMessage 연산 수행한다:



http://<host>:<port>/<context>?Action=


  HelloWorld&Operation=setMessage&Params=Hello+everybody!

프레임웍이 요청을 처리하면 콘솔 아웃풋은 다음과 같을 것이다. (Listing 6)

Listing 6. setMessage 연산 프로세싱 결과

719 [main] DEBUG com.jeffhanson.businesstier.ServiceLocator  -

Adding service [HelloWorld] to kernel...

719 [main] DEBUG com.jeffhanson.businesstier.ServiceLocator  -

Loading GBean: jeffhanson.test:Name=HelloWorld,Type=GenericService

734 [main] DEBUG org.apache.geronimo.gbean.runtime.GBeanInstanceState

- GBeanInstanceState for:

jeffhanson.test:Name=HelloWorld,Type=GenericService State changed

from stopped to starting

734 [main] DEBUG org.apache.geronimo.gbean.runtime.GBeanInstanceState

- GBeanInstanceState for:

jeffhanson.test:Name=HelloWorld,Type=GenericService State changed

from starting to running

다음 URL을 웹 브라우저 윈도우에 입력하고 HelloWorld 서비스에 sayHello 연산을 실행한다.



http://<host>:<port>/<context>?


  Action=HelloWorld&Operation=sayHello

프레임웍이 요청을 처리할 때 콘솔 아웃풋은 다음과 같이 된다. (Listing 7)

Listing 7. sayHello 처리 결과

750 [main] DEBUG com.jeffhanson.businesstier.ServiceLocator  -

serviceObjName: jeffhanson.test:Name=HelloWorld,Type=GenericService

750 [main] DEBUG com.jeffhanson.businesstier.ServiceLocator  -

Service  [HelloWorld] already in kernel

1156 [main] DEBUG com.jeffhanson.businesstier.ServiceLocator  -

serviceObjName: jeffhanson.test:Name=HelloWorld,Type=GenericService

1156 [main] INFO com.jeffhanson.businesstier.services.HelloWorld  -

Hello everybody!

서블릿 엔진이 서블릿을 중지하고 그 서블릿에 대해 destroy 메소드를 호출하면 서블릿은 Geronimo 커널을 중지한다. 서블릿 엔진이 서블릿을 중지하면 콘솔 아웃풋은 다음과 같다. (Listing 8)

Listing 8. 서블릿 중지 결과

1156 [main] DEBUG org.apache.geronimo.kernel.basic.BasicKernel  -

Starting kernel shutdown

1156 [main] DEBUG org.apache.geronimo.kernel.basic.BasicKernel  -

Kernel shutdown complete

HelloWorld 클래스는 setMessage메소드, getMessage 메소드, sayHelloWorld 메시지를 가진 간단한 POJO이다. 이 클래스의 인스턴스를 Geronimo 커널과 함께 등록한 후에 인스턴스를 호출하고, 의존성 삽입을 사용하여 이를 다른 서비스와 컴포넌트들과 런타임 시 제휴시킬 수 있다. Listing 9의 코드는 간단한 HelloWorld POJO 클래스를 설명하고 있다.

Listing 9. HelloWorld 서비스

package com.jeffhanson.businesstier.services;



import org.apache.log4j.Logger;



public class HelloWorld

{

   private static Logger log = Logger.getLogger(HelloWorld.class);



   private String message = "Hello world";



   public void setMessage(String message)

   {

      if (message == null || message.length() <= 0)

      {

         throw new RuntimeException("HelloWorld.setMessage "

                                    + "param is not set");

      }



      this.message = message;

   }



   public String getMessage()

   {

      return message;

   }



   public void sayHello()

   {

      log.info(message);

   }

}

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요약

변화하는 비즈니스와 이벤트에 시의 적절하게 대응할 수 있는 민첩하고 효과적인 SOA를 디자인 하기란 여간 어려운 일이 아니다. 하지만 올바르게 설계된 POJO 레이어를 중심으로 구현된 SOA라면 가능하다. Geronimo 플랫폼은 POJO를 사용하여 유연하고 확장성 있는 SOA를 구현하는데 쓰이는 프레임웍과 툴을 제공한다.

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