Apache Tomcat 완벽 가이드 🚀¶

📋 목차¶

Apache Tomcat이란?
주요 특징
시스템 아키텍처
설치 및 설정
기본 구성 요소
실습 예제
트러블슈팅

Apache Tomcat이란? 🤔¶

Apache Tomcat은 웹 서버와 서블릿 컨테이너의 역할을 하는 오픈소스 소프트웨어입니다.

쉬운 비유로 이해하기¶

식당으로 비유하면, Tomcat은 주방장입니다
손님(브라우저)이 주문(HTTP 요청)을 하면
주방장(Tomcat)이 요리(Java 웹 애플리케이션)를 만들어
서빙(HTTP 응답)해주는 역할을 합니다

주요 특징 ✨¶

특징	설명
경량성	가볍고 빠른 성능
표준 준수	Java EE 표준을 완벽 지원
무료	완전한 오픈소스
안정성	전 세계에서 검증된 안정성
확장성	다양한 플러그인과 확장 가능

시스템 아키텍처 🏗️¶

graph TD
    A[웹 브라우저] -->|HTTP 요청| B[Apache Tomcat]
    B --> C[Catalina<br/>서블릿 엔진]
    C --> D[Coyote<br/>HTTP 커넥터]
    C --> E[Jasper<br/>JSP 엔진]

    F[웹 애플리케이션] --> G[Servlet]
    F --> H[JSP]
    F --> I[HTML/CSS/JS]

    C --> F

    B -->|HTTP 응답| A

    style A fill:#e1f5fe
    style B fill:#fff3e0
    style C fill:#f3e5f5
    style D fill:#e8f5e8
    style E fill:#fff8e1

핵심 구성 요소 설명¶

Catalina 🐱
Tomcat의 핵심 서블릿 엔진
Java 코드를 실행하는 "두뇌" 역할
Coyote 🐺
HTTP 요청을 받고 응답을 보내는 "문지기" 역할
다양한 프로토콜 지원 (HTTP/1.1, HTTP/2, AJP)
Jasper 🌸
JSP 파일을 Java 코드로 변환하는 "번역가" 역할

설치 및 설정 ⚙️¶

1. 다운로드¶

# 공식 사이트에서 다운로드
# https://tomcat.apache.org/download-10.cgi
wget https://downloads.apache.org/tomcat/tomcat-10/v10.1.x/bin/apache-tomcat-10.1.x.tar.gz

2. 압축 해제 및 설치¶

# 압축 파일 해제 (파일을 풀어내는 작업)
tar -xzf apache-tomcat-10.1.x.tar.gz

# 적절한 위치로 이동 (프로그램을 원하는 폴더에 배치)
sudo mv apache-tomcat-10.1.x /opt/tomcat

# 실행 권한 부여 (프로그램이 실행될 수 있도록 허가)
sudo chmod +x /opt/tomcat/bin/*.sh

3. 환경변수 설정¶

# ~/.bashrc 파일에 추가
export CATALINA_HOME=/opt/tomcat    # Tomcat 설치 경로를 시스템에 알려줌
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk    # Java 위치를 시스템에 알려줌
export PATH=$PATH:$CATALINA_HOME/bin    # Tomcat 명령어를 어디서든 사용 가능하게 함

4. 서비스 시작¶

# Tomcat 서버 시작 (식당 문을 여는 것)
$CATALINA_HOME/bin/startup.sh

# 또는 직접 실행
$CATALINA_HOME/bin/catalina.sh run

기본 구성 요소 🔧¶

폴더 구조¶

graph TD
    A[CATALINA_HOME] --> B[bin/]
    A --> C[conf/]
    A --> D[lib/]
    A --> E[logs/]
    A --> F[webapps/]
    A --> G[work/]
    A --> H[temp/]

    B --> B1[startup.sh<br/>서버 시작 스크립트]
    B --> B2[shutdown.sh<br/>서버 종료 스크립트]

    C --> C1[server.xml<br/>서버 설정 파일]
    C --> C2[web.xml<br/>웹 애플리케이션 설정]
    C --> C3[tomcat-users.xml<br/>사용자 계정 설정]

    F --> F1[ROOT/<br/>기본 웹 애플리케이션]
    F --> F2[manager/<br/>관리 도구]
    F --> F3[your-app/<br/>사용자 애플리케이션]

    style A fill:#ff9800
    style F fill:#4caf50
    style C fill:#2196f3

주요 설정 파일¶

server.xml (서버의 기본 설정)¶

<!-- 포트 8080에서 HTTP 요청을 받겠다는 설정 -->
<Connector port="8080" 
           protocol="HTTP/1.1" 
           connectionTimeout="20000" 
           redirectPort="8443" />

<!-- 가상 호스트 설정 (도메인별로 다른 애플리케이션 실행) -->
<Host name="localhost" 
      appBase="webapps"
      unpackWARs="true" 
      autoDeploy="true">
</Host>

web.xml (웹 애플리케이션의 공통 설정)¶

<!-- 모든 JSP 파일을 JSP 서블릿으로 처리하겠다는 설정 -->
<servlet-mapping>
    <servlet-name>jsp</servlet-name>
    <url-pattern>*.jsp</url-pattern>
</servlet-mapping>

<!-- 기본 페이지 설정 (주소창에 파일명 없이 접속했을 때 보여줄 페이지) -->
<welcome-file-list>
    <welcome-file>index.html</welcome-file>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
</welcome-file-list>

실습 예제 💻¶

1. 간단한 서블릿 만들기¶

// HelloServlet.java
import javax.servlet.*;           // 서블릿 관련 기본 클래스들을 사용하기 위해 import
import javax.servlet.http.*;      // HTTP 관련 서블릿 클래스들을 사용하기 위해 import
import java.io.*;                 // 입출력 관련 클래스들을 사용하기 위해 import

// @WebServlet: 이 클래스가 서블릿이며, "/hello" 주소로 접근 가능하다고 알려줌
@WebServlet("/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {

    // doGet: GET 방식으로 요청이 왔을 때 실행되는 메서드
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
            throws ServletException, IOException {

        // 응답의 콘텐츠 타입을 HTML로 설정하고, 한글 깨짐 방지를 위해 UTF-8 인코딩 설정
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");

        // 웹 페이지에 글을 쓸 수 있는 도구(PrintWriter) 가져오기
        PrintWriter out = response.getWriter();

        // HTML 페이지 작성 시작
        out.println("<html>");
        out.println("<head><title>Hello Servlet</title></head>");
        out.println("<body>");
        out.println("<h1>안녕하세요! 첫 번째 서블릿입니다.</h1>");
        out.println("<p>현재 시간: " + new java.util.Date() + "</p>");
        out.println("</body>");
        out.println("</html>");
    }
}

2. JSP 페이지 만들기¶

<!-- hello.jsp -->
<%-- JSP 페이지의 기본 설정: 한글 사용, HTML 형태로 출력 --%>
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Hello JSP</title>
</head>
<body>
    <h1>JSP로 만든 첫 번째 페이지</h1>

    <%-- Java 코드를 JSP 안에서 실행하기 (스크립틀릿) --%>
    <% 
        String name = "멋쟁이사자처럼";  // 변수 선언
        int count = 10;                  // 숫자 변수 선언
    %>

    <%-- 변수 값을 HTML에 출력하기 (표현식) --%>
    <p>안녕하세요, <%= name %>!</p>
    <p>방문자 수: <%= count %></p>

    <%-- 조건문 사용하기 --%>
    <% if(count > 5) { %>
        <p style="color: blue;">많은 방문자가 있네요!</p>
    <% } else { %>
        <p style="color: red;">방문자가 적습니다.</p>
    <% } %>

    <%-- 반복문으로 목록 만들기 --%>
    <h3>숫자 목록:</h3>
    <ul>
        <% for(int i = 1; i <= 5; i++) { %>
            <li>번호 <%= i %></li>
        <% } %>
    </ul>
</body>
</html>

3. 웹 애플리케이션 구조¶

graph TD
    A[mywebapp/] --> B[WEB-INF/]
    A --> C[index.html]
    A --> D[hello.jsp]
    A --> E[css/]
    A --> F[js/]
    A --> G[images/]

    B --> B1[web.xml<br/>애플리케이션 설정]
    B --> B2[classes/<br/>컴파일된 Java 클래스]
    B --> B3[lib/<br/>외부 라이브러리 JAR 파일]

    E --> E1[style.css]
    F --> F1[script.js]
    G --> G1[logo.png]

    style A fill:#4caf50
    style B fill:#ff9800
    style C fill:#2196f3
    style D fill:#9c27b0

트러블슈팅 🔍¶

자주 발생하는 문제와 해결책¶

1. 포트 충돌 문제¶

# 문제: Address already in use: bind 에러
# 해결: 사용 중인 포트 확인 및 종료

# 8080 포트를 사용하는 프로세스 찾기
netstat -tulpn | grep 8080

# 해당 프로세스 종료
sudo kill -9 [프로세스ID]

# 또는 Tomcat 설정에서 다른 포트 사용
# server.xml에서 Connector port="8090"으로 변경

2. 메모리 부족 문제¶

# catalina.sh 파일에 JVM 옵션 추가
export JAVA_OPTS="-Xms512m -Xmx1024m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m"

# -Xms: 시작 메모리 크기
# -Xmx: 최대 메모리 크기  
# -XX:PermSize: 영구 저장소 초기 크기
# -XX:MaxPermSize: 영구 저장소 최대 크기

3. 한글 깨짐 문제¶

<!-- server.xml의 Connector에 URIEncoding 추가 -->
<Connector port="8080" 
           protocol="HTTP/1.1"
           URIEncoding="UTF-8"
           connectionTimeout="20000" 
           redirectPort="8443" />

로그 확인하기¶

# Tomcat 로그 실시간 확인
tail -f $CATALINA_HOME/logs/catalina.out

# 특정 날짜의 로그 확인
cat $CATALINA_HOME/logs/catalina.2024-01-15.log

성능 최적화 팁 ⚡¶

1. 커넥터 튜닝¶

<Connector port="8080" 
           protocol="HTTP/1.1"
           maxConnections="200"     <!-- 최대 동시 연결 수 -->
           maxThreads="100"         <!-- 최대 처리 스레드 수 -->
           minSpareThreads="10"     <!-- 최소 대기 스레드 수 -->
           acceptCount="50"         <!-- 대기 큐 크기 -->
           connectionTimeout="20000" />

2. JVM 튜닝¶

export JAVA_OPTS="-server -Xms2g -Xmx4g -XX:NewRatio=3 -XX:+UseG1GC"

# -server: 서버 모드로 실행 (최적화 우선)
# -Xms2g: 시작 힙 메모리 2GB
# -Xmx4g: 최대 힙 메모리 4GB  
# -XX:NewRatio=3: Young:Old 영역 비율 1:3
# -XX:+UseG1GC: G1 가비지 컬렉터 사용

보안 설정 🔒¶

1. 관리자 계정 설정¶

<!-- tomcat-users.xml -->
<tomcat-users>
  <!-- 관리자 역할 정의 -->
  <role rolename="admin-gui"/>
  <role rolename="manager-gui"/>

  <!-- 관리자 사용자 생성 (강력한 비밀번호 사용 필수!) -->
  <user username="admin" 
        password="강력한비밀번호123!" 
        roles="admin-gui,manager-gui"/>
</tomcat-users>

2. 불필요한 기본 앱 제거¶

# 보안을 위해 기본 예제 애플리케이션 삭제
rm -rf $CATALINA_HOME/webapps/docs
rm -rf $CATALINA_HOME/webapps/examples
rm -rf $CATALINA_HOME/webapps/host-manager

마무리 🎯¶

Apache Tomcat은 Java 웹 개발의 핵심 도구입니다. 이 가이드를 통해 기본적인 설치부터 실제 웹 애플리케이션 개발까지의 전 과정을 이해하실 수 있을 것입니다.

다음 단계 학습 로드맵¶

Spring Framework 학습
데이터베이스 연동 (JDBC, JPA)
RESTful API 개발
Docker를 이용한 배포
클라우드 서비스 연동

유용한 참고 자료¶

🚀 Happy Coding! 멋쟁이사자처럼과 함께 성장해요!