제 5회 D2 CAMPUS SEMINAR - Swift로 만든 serverframework 개발기
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Swift로 만든 serverframework 개발기 (Trevi, D2 CAMPUS FEST 2015 최우수상)
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제 5회 D2 CAMPUS SEMINAR - Swift로 만든 serverframework 개발기
- 1. SWIFT로 만든 SERVER FRAMEWORK 개발기
- 3. CONTENTS 1. TREVI란? • 무엇인가? • Lime이란? • 왜 만들었지? • 어떻게 시작했을까 2. 한계점 • 확장의 한계 3. 웹어플리케이션 이해하기 • 코드에게 물어보기 • 망설이지말고 돌려보기 • 배운것을 반영하기 • 성장한점 4. 시스템모듈 이해하기 • 시스템 라이브러리 적용하기 • 상위언어에서 c 모듈 사용시 문제점 • 코드에게 배우고 반영하기 • 성장한점 5. 앞으로의 방향
- 4. TREVI란?
- 5. TREVI & LIME
- 6. Trevi란 무엇인가? Trevi는 Swift로 만들어진 서버 프레임워크입니다. Node.js와 비슷한 방식으로 작동하며, 사용법도 비슷합니다.
- 7. Trevi란 무엇인가? 서버 프레임워크란, 외부에서의 접속을 처리 할 수 있는 네트워킹 라이브러리의 묶음이라 할 수 있습 니다. ex) Node.js
- 8. Lime이란? Lime은 Swift로 만들어진 웹 애플리케이션 프레임워크입니다. Express.js와 비슷한 방식으로 작동하며, 사용법도 비슷합니다.
- 9. 웹 애플리케이션 프레임워크 (Web application framework) 동적인 웹 페이지나, 웹 애플리케이션, 웹 서비스 개발 보조용으 로 만들어지는 애플리케이션 프레임워크의 일종. 웹 페이지를 개발하는 과정에서 겪는 어려움을 줄이는 것이 주 목적으로 통상 데이터베이스 연동, 템플릿 형태의 표준, 세션 관 리, 코드 재사용 등의 기능을 포함한다. Lime이란? 출처 : https://ko.wikipedia.org/wiki/웹 애플리케이션 프레임워크
- 10. Lime이란? 요약하면, 웹 애플리케이션 프레임워크란, 웹 상에서 구동되는 어플리케이션의 제작을 위한 라이브러리의 묶음이라 할 수 있습니다. ex) Express.js
- 11. Trevi & Lime Trevi는 혼자 사용되면 Web Server로 사용되고 Lime과 함께 사용하면 Web Application Server로 사용됩니다. .
- 13. 왜 만들었을까?
- 14. 왜 만들었지? Swift로 만들어진 서버 프레임워크가 없어서.
- 15. 왜 만들었지? 사실, Apple가고 싶어서.
- 16. 어떻게 시작했을까?
- 17. 어떻게 시작했을까 기본적인 이론을 공부했습니다. HTTP, TCP, Server Model 등등
- 18. 어떻게 시작했을까 Q. 스스로 바둑을 두는 프로그램 을 만들려는데 기본적인 기계 학습 이론만 안다고 만들 수 있을까?
- 20. 어떻게 시작했을까 아는 것과 할 수 있는 것을 최대한 사용해서 Node.js 인터페이스와 비슷하게 만들었습니다.
- 21. 어떻게 시작했을까 Trevi 사용 예제 코드
- 22. 어떻게 시작했을까 Http Server Socket Request Response Finish read Data Middleware Manager Routeable Route Mapping Table Application Middleware Middleware Middleware Middleware Trevi 초기 구성
- 23. 한계점
- 24. 한계점 서버 프레임워크의 기능과 웹 어플리케이션 프레임워크의 기능 간 의존성이 강해 확장을 할 수 없었습니다.
- 25. 한계점 의존성이 강하다. 1.Trevi + @ 가 불가능 오직 Trevi(Lime)만 가능 2.HTTP만 가능, HTTPS, FTP는 불가능한 구조
- 26. 한계점 Apple의 system library인 GCD가 Linux를 완벽하게 지원하지도 않았습니다.
- 27. 한계점 해결할 법 모르는 바보들이 모이면? 멍청이 + 멍청이 = 똥멍청이
- 28. 한계점 해결할 법 모르는 바보들이 모이면? 멍청이 + 멍청이 = 똥멍청이
- 29. 한계점 만들어 본 사람도 별로 없습니다.
- 30. 한계점 철학도 필요했습니다. 미국 가서 어떻게 만들었냐 물어볼 수 없으니, 만들어 진 것을 살펴보기로 했습니다.
- 31. 웹 어플리케이션 이해하기
- 32. 코드에게 물어보기 코드를 분석하기로 분석 하기로 결심한 이유?
- 33. 코드에게 물어보기 메이저 코드를 분석하면 해결책을 얻을 수 있을 것 같았고,
- 34. 코드에게 물어보기 천명에 가까운 인원이 오랜 기간 고민했 던 것이 내가 했던 고민의 솔루션이라고 생각 했으며,
- 35. 코드에게 물어보기 Node.js를 지향하고 있었기 때문에 그들의 코드를 분석하기로 했습니다.
- 36. 코드에게 물어보기 롤 모델인 Node.js & Express.js (웹 서버 프레임워크 & 웹 어플리케이션 프레임워크)
- 39. 코드에게 물어보기 이벤트 기반
- 40. 코드에게 물어보기 코드의 흐름을 파악하기가 어렵고, 놓치는 데이터들이 많았습니다.
- 41. 코드에게 물어보기 그렇다면, 그 많고 이해하기 힘든 코드를 어떻게 효율적으로 분석할 수 있을까요?
- 42. 코드에게 물어보기 1. 책 읽듯 코드를 읽기 2. 실제로 실행시키며, 디버거나 로그를 활용
- 43. 코드에게 물어보기 아무리 복잡해 보이는 코드도 실행시켜보면 생각보다 쉽게 이해할 수 있습니다.
- 44. 코드에게 물어보기 디버깅은 한눈에 변하는 값들을 확인 할 수 있어 읽을 때 놓칠 수 있는 값을 확인 할 수 있습니다.
- 45. 코드에게 물어보기 1. Kitura 코드 깨기 코드 읽어보기 & Trevi 모듈과 비교하기
- 46. 코드에게 물어보기 1. Kitura 코드 깨기 코드 읽어보기 & Trevi 모듈과 비교하기
- 47. 코드에게 물어보기 2. Node.js & Express.js 코드 깨기 IDE를 활용해 디버깅하면서 프로세스를 이해
- 48. 코드에게 물어보기 2. Node.js & Express.js 코드 깨기 IDE를 활용해 디버깅하면서 프로세스를 이해
- 51. 코드에게 물어보기 그 무렵, 경쟁 모델인 IBM-Kitura, Perfect 의 코드를 분석 출처 : https://developer.ibm.com/swift/kitura/ 출처 : http://perfect.org/
- 52. 배운 것을 반영하기 코드를 읽으면 무식하게 만든 것과 확실한 개념적 차이를 이해 할 수 있습니다. 출처 : https://github.com/nodejs/node
- 53. 배운 것을 반영하기 데이터를 읽는 법 (Before & After)
- 54. 배운 것을 반영하기 무작정 만들었을 때 Http Server Socket Request Response Finish read Data Middleware Manager Routeable Route Mapping Table Application Middleware Middleware Middleware Middleware
- 55. 배운 것을 반영하기 HTTP Request Read HTTP Parser OnBody OnBodyComp OnHeader OnHeaderComp OnInComing Socket State handler Begin Besiness Logic HTTP Server socket parser socket parser socket parser … … socket parser Node.js를 분석 후
- 56. 배운 것을 반영하기 라우팅 (Before & After)
- 57. 배운 것을 반영하기 Query Parser Middeware manager OAuth Multi-Part Router error /index Function Router /trevi Function /d2/fast Routable /naver Function 무작정 만들었을 때
- 58. 배운 것을 반영하기 Node.js 분석 후 Lime Layer Middleware Router Application Protocol 1 N
- 59. 배운 것을 반영하기 Node.js 분석 후
- 60. 배운 것을 반영하기 Node.js 분석 후 Router /main /join /login Client Client Client /… /… /…
- 61. 성장 코드를 읽고?
- 62. 성장 언어의 스킬을 이해 알고리즘의 중요성
- 63. 성장 언어의 스킬을 이해 알고리즘의 중요성
- 64. 성장 무엇보다 중요한 것
- 65. 성장 이제 모르는 것이 생겼을 때 다른 코드를 분석하는데 겁을 먹지 않는 다!
- 66. 시스템모듈 이해하기
- 67. 시스템 라이브러리 적용하기 웹 어플리케이션 서버는 socket, file system, thread 등 많은 시스템 함수를 호출 합니다.
- 68. 시스템 라이브러리 적용하기 이와 같은 시스템함수를 호출할 때 서버의 성능을 높이려면 blocking이 발생하지 않도록 해야합니다.
- 69. 시스템 라이브러리 적용하기 이를 위해 소켓을 non-blocking으로 설정하고 event-driven 방식으로 처리하려면 구현하기 어렵고 프로젝트가 많이 복잡해 집니 다.
- 70. 시스템 라이브러리 적용하기 또한 OS별로 효율적으로 처리하는 시스템 함수 API가 달라서 이를 일일이 처리하기에는 많은 작업이 필요합니다.
- 71. 시스템 라이브러리 적용하기 - epoll - kqueueOS System Library GCD, libevent, libuv Frame work Node.js, kitura
- 72. 시스템 라이브러리 적용하기 Apple runtime system library 출처 : https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Performance/Reference/GCD_libdispatch_Ref/
- 73. 시스템 라이브러리 적용하기 GCD는 어플리케이션을 개발하는 사용자에게 Asynchronous I/O 및 multicore hardware에서 효율적으로 동작하는 환경을 제공합니다.
- 74. 시스템 라이브러리 적용하기 하지만 어떻게 설계해야 할까?
- 75. 시스템 라이브러리 적용하기 처음에는 GCD를 적용한 간단한 Swift socket 프로젝트 분석 출처 : https://github.com/AlwaysRightInstitute/SwiftSockets
- 76. 시스템 라이브러리 적용하기 SwiftSockets에서 GCD의 동작 방식 이해와 POSIX Socket API 공부 후 이전 Trevi 시스템 모듈을 설계했습니다.
- 77. 시스템 라이브러리 적용하기 • 이전 Trevi system module
- 78. 시스템 라이브러리 적용하기 • 이전 Trevi system module Socket 127.0.0.1 : 8080 non-block, sockopt SocketSocket Socket Listene r accep t accep t accep t
- 79. 시스템 라이브러리 적용하기 • 이전 Trevi system module Socket SocketSocket Socket readabl e readabl e writabl e readabl e writable readabl e writable
- 80. 시스템 라이브러리 적용하기 • 이전 Trevi system module Main queu e Main thread
- 81. 시스템 라이브러리 적용하기 • 이전 Trevi system module Globa l queu e Thread Pool Threa d Threa d Threa d Threa d Threa d Threa d Threa d
- 82. 시스템 라이브러리 적용하기 이때까지 이 모듈이 효율적으로 동작하고 아무 문제가 없다고 생각했지만…
- 83. 시스템 라이브러리 적용하기 출처 : https://github.com/apple/swift-corelibs-libdispatch 리눅스에서 GCD 적용 문제
- 84. 시스템 라이브러리 적용하기 GCD의 Linux 지원에 문제가 있었고, 사용이 어려워졌습니다.
- 85. 시스템 라이브러리 적용하기 그리고 파일시스템을 개발 시 기존 Socket 모듈의 Read / Write 부분 재사용 불가 했습니다.
- 86. 시스템 라이브러리 적용하기 출처 : http://libuv.org/ Node.js system library
- 87. 시스템 라이브러리 적용하기 기본적으로 Asynchronous I/O 지원하며 multi-platform 에서 안정적으로 동작합니 다. 또한 다양한 server side API들을 지원하여 GCD을 대체하여 적용하였습니다.
- 88. 고급언어에서 c API 사용 시 문제점 libuv는 C로 구성된 system library이며 Swift에서 C library를 적용하고 사용하는 데 는 아무런 문제가 없었습니다.
- 89. 고급언어에서 c API 사용 시 문제점 그러나 libuv는 발생하는 이벤트의 callback 을 C의 함수 포인터로 인자를 받아서 Swift의 클로저를 libuv의 callback 함수로 사용하기에는 많은 어려움이 있습니다.
- 90. 고급언어에서 c API 사용 시 문제점 libuv callback 함수 예시
- 91. 고급언어에서 c API 사용 시 문제점 class Server { var clientNumber = 0 var socket: Listener! func createServer (port: Int) { socket = Listener(port) socket.listenClientEvent(){ client in clientNumber += 1 self.printClientNumber() } } func printClientNumber(){ print(“client number : (clientNumber)”) } } 변수 및 함수 참조 클로저를 libuv callback 함수 대입 시 문제
- 92. 코드에게 배우고 반영하기 그럼 이제 어떻게?
- 93. 코드에게 배우고 반영하기 API 문서 및 예제 코드를 통해 배우고 libuv를 적용한 서버 프레임워크들을 분석 (Node.js, Luvit, Julia … etc)
- 94. 코드에게 배우고 반영하기 Node.js architecture 출처 : http://www.iij.ad.jp/en/company/development/tech/nodejs/index.html
- 95. 코드에게 배우고 반영하기 해당 부분은 GitHub의 nodejs/node 에서 src 디렉토리 아래 c++ 모듈
- 96. 코드에게 배우고 반영하기 • 현재 Trevi system module
- 97. 코드에게 배우고 반영하기 • 현재 Trevi system module handle struct static object dictionary handle object callbacks(closur e)
- 98. 코드에게 배우고 반영하기 • 이전 system module의 문제 해결
- 99. 코드에게 배우고 반영하기 • multi-thread model New eventWork event module onConnecti on onRead afterWrite onClose onTimeou t onConnecti on onRead afterWrite onClose onTimeout Work thread pool Thread
- 100. 코드에게 배우고 반영하기 • Cluster module (예정) 출처 : http://www.aosabook.org/en/posa/from-socialcalc-to-ethercalc.html
- 101. 성장 어려운 부분들을 해결하는 데 가장 도움이 된 방법
- 102. 성장 실행 & 분석
- 103. 성장 이를 통해 배울 수 있었던 것?
- 104. 성장 숙련된 개발자의 개발 방법 잘 몰랐던 부분의 이론이나 지식 … etc (socket, swift socket api, blocking, library 등)
- 105. 앞으로의 방향
- 106. 앞으로의 방향 ‘해보고 싶었으니까’를 넘어서서
- 107. 앞으로의 방향 ‘누군가에게 쓰이기 위해’를 향해서.
- 108. THANKS
- 109. Reference • https://ko.wikipedia.org/wiki/웹 애플리케이션 프레임워크 • https://github.com/expressjs/express • https://nodejs.org/en/ • https://developer.ibm.com/swift/kitura/ • http://perfect.org/ • https://github.com/nodejs/node • https://github.com/AlwaysRightInstitute/SwiftSockets • https://github.com/apple/swift-corelibs-libdispatch • http://www.iij.ad.jp/en/company/development/tech/nodejs/i ndex.html