Backend 가벼운 가이드라인

백엔드 JOB 포지션

서버 개발
데이터베이스 설계 및 관리
API 개발
보안 및 인프라 관리
네트워크 설정

기본지식

네트워크

좀 더 깊이 있게 공부하고 싶다면 다음 키워드를 검색

내부 IP, 외부 IP
유동 IP, 고정 IP
DNS, hots 파일
레스트리, 레스트라
well-konwn port, registred prot, dynamic port
포트 포워딩
OSI 7계층, TCP/IP 4계층

운영체제

운영체제의 주요 기능

프로세스 관리
메모리 관리
파일 시스템 관리
네트워크 관리

DeepDive

뮤텍스
세마포어
데드록
기아 현상
식사하는 철학자 문제
피터슨 알고리즘
CPU 스케주링 알고리즘 : FCFS, SJF, SRF, RR

데이터베이스

entity : 명사 -> 회원 attribute : 명사 안에 있는 속성 -> 회원번호,이름,나이 등.. relation : 저장 단위 -> 표

tuple : 행단위 데이터
domain : 각 속성이 가질 수 있는 값의 집합 예) 이름 속성의 도메인은 {2~10글자 문자열}
key : 테이블 내 속성 간의 관계와 테이블 간의 관계
- 슈퍼키
- 후보키
- 대체키
- 기본키 : 중복X, 최소1개 (예 : 회원번호)
- 외래키 : 테이블간의 관계를 나타내는 키 (예 : 주문 테이블에서 사용된 '회원번호'는 회원 테이블의 기본 키 이다. )

자료구조

[!note] 시간복잡도

O(1) : 각각의 요소를 탐색하는 시간

O(log n) : 로그 시간 복잡도 : 요소 수가 많아져도 비교적 시간 상승폭이 완만함

O(n) : 선형 시간 복잡도 : 입력되는 요소 수에 비례

O(n2) : 제곱 시간 복잡도 : 입력되는 요소 수의 제곱에 비례해 시간이 걸립니다.

배열 : Array[]

배열은 삽입 하거나 삭제 하는 방식 보단 '탐색'의 비중이 높은 경우 많이 사용됩니다.

연결 리스트 : linked-list

[!note] 캐러셀 또는 슬라이드 구현 큰 데이터셋의 효율적인 삽입/삭제가 필요한 경우

삽입 또는 삭제에 걸리는 시간이 O(1)로 빠른 편 탐색 시간은 O(n)이 소요 됩니다.

스택

[!note] 브라우저의 뒤로 가기 / 앞으로 가기 실행 취소/다시 실행 기능 깊이 우선 탐색 (DFS) 알고리즘을 사용하는 경우 (복잡한 트리 구조 탐색)

바구니 방식 들어오는 순서와 나가는 순서가 다름

큐

들어온 순서대로 나가는 방식

그래프 : graph

[!note] 소셜 네트워크 관계표현, 내비게이션 시스템이나 경로 찾기 알고리즘 구현

vertex 와 edge(간선)으로 이루어짐

트리 : tree

계층적 데이터의 집합 : dom html은 tree 구조임

맵 : map

키-값(key-value) 쌍으로 이뤄진 데이터의 집합 : Object, NoSql 이 이 형식임.

Deep Dive

선형 자료구조, 비선형 자료구조
해시 테이블
이진 트리
이진 검색 트리
힙
우선수위 큐

객체지향

[!note] javascript의 api 대부분 객체지향으로 작성되어 있어 구조를 이해하기가 편하다.

추상화

class 정의

캡슐화

속성과 그 속성을 조작하는 기능(함수)를 하나의 '캡슐'로 묶는 것을 말함. 외부로 노출하고 싶은 속성이나 기능을 제어하기 위함

상속

기존 기능에서 새로운거 하나가 특별하게 추가되야 할때 적용 하는 방식

함수형 프로그래밍

불변성

immutability : 데이터는 일단 생성되면 변하지 않아야 한다. 겉보기에는 불편하게 여겨질 수 있으나 아래와 같은 장점이 있다.

어떤 변수가 예상치 못한 상황에서 엉뚱한 값으로 바뀔 가능성이 있음.
자신이 작성한 프로그램이 어떻게 동작할지 예측하고 프로그래밍할 수 있음.

선언형

==무엇을 어떻게 할 것인지== -> =='무엇이 할 것인지'== 에 초점을 둡니다.

DBMS

RDBMS - 관계형 데이터 베이스

[!note] RDBMS 종류 Oracle, MySQL, PostgreSQL, MariaDB

회원 테이블

회원번호	이메일	비밀번호	이름	나이
1	thepub@gmail.com	abc@#$	김찰스	20
2	thepub@gmail.com	22	한수철	33

SQL (Structured Query Language)

/* User 데이터에서 30 살보다 크거나 같은 사람을 찾아줘 */
SELECT * FROM User WHERE age >= 30;

NoSQL - SQL을 사용하지 않는 DBMS

RDBMS로 관리하기에 적합하지 않은 데이터입니다. 저장 형식이 일정하지 않은 비정형 데이터를 효율적으로 관리하기 위해 개발 되었습니다.

[!note] 저장유형 도큐먼트데이터베이스, 키-값 데이터베이스, 그래프 데이터베이스

CRUD

RDBMS에서의 CRUD

user

id	email	password	name	age

order

id	userId	productId	count	adress	orderDate

porudct

id	name	stockQuantity	price

테이블 생성

CREATE 문을 실행하면 데이터가 저장되지 않은 빈 user 테이블이 생성 됩니다.

CREATE TABLE user (
	id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	email VARCHAR(320) NOT NULL,
	password VARCHAR(500) NOT NULL,
	name VARCHAR(45) NOT NULL,
	age INT NULL,
	PRIMARY KEY (id)
);

CREATE TABLE order (
	id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	userId BIGINT NOT NULL,
	productId BIGINT NOT NULL,
	count INT NOT NULL,
	adress VARCHAR(100) NOT NULL,
	orderDate TIMESTAMP NOT NULL,
	PRIMARY KEY (id)
);

CREATE TABLE product (
	id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	name VARCHAR(100) NOT NULL,
	stockQuantity INT NULL,
	price INT NULL,
	PRIMARY KEY (id)
);

데이터 생성

INSERT INTO user(email, password, name, age)
VALUES('abc@gamil.com', 'abc@@@', '한성수', 36);

데이터 조회하기

SELECT * FROM user;

데이터 수정하기

/* 비밀번호 수정 */
UPDATE user SET password = 'abcd@#$@#$' WHERE name = '홍성수';
/* 결과확인 */
SELECT * FROM user;

데이터 삭제하기

DELETE FROM user WHERE name = '한성수';

SELECT * FROM user;

테이블 조인

/* user 테이블의 id 와 order 테이블의 userID 가 같은 것을 연결 */
SELECT * FROM user INNER JOIN order ON user.id = order.userId;

NoSQL

table = collection tuple = document (filed-value)

데이터베이스_1
- 컬렉션_1
  - 도큐먼트_1
  - 도큐먼트_2
  - 도큐먼트_3
- 컬렉션_2

API

API 개발 순서

엔드포인트 설계
HTTP 매서드 지정
데이터 포맷 및 프로토콜 선택
엔드포인트 구현
인증 및 보안
오류 및 예외 처리
테스트와 디버깅
API 문서화

1. 엔드포인트 설계

/search, /curation 등을 결정함.

2.HTTP 메서드지정

POST, GET, PUT or PATCH, DELETE

3. 데이터 포맷 및 프로토콜 선택

데이터 포맷 : JSON, 프로토콜 : RESTful

4. 엔드포인트 구현

클라이언트의 요청을 받으면 데이터베이스에 접근해 데이터를 가져와 가공하고, 이를 클라이언트에 반환하는 프로그램 로직을 만듬.

5. 인증 및 보안

API를 보호하기 위해 인증 및 보안 메커니즘을 구현합니다.

사용자 인증
액세스 토큰 기반의 권한 부여
암호화 등

오류 및 예외처리

잘못된 요청이나 예외 상황에 대해 적절한 오류 응답을 할 수 있도록 프로그램 로직을 보강

테스트와 디버깅

테스트와 디버깅 단계를 거쳐야 함, 그럼으로써 API의 정확성,안정성 등등..

API 문서화

앤드포인트, 매개변수, 응답 형식, 오류코드 등에 대한 명세를 문서로 작성

REST API

웹의 장점을 활용해 만든 API 설계 스타일

자원

서버가 주고받는 자원을 URI로 명시를 함. http://www.test.com/users/100

scheme:[//[user[:passowrd]@]hots[:port][/path][?query][#fragment]]

행위

CRUD 행위를 표현함 /delete/users/1

GET /users/:id
POST /users
PATCH /users/:id
DELETE /users/:id

표현

GraphQL

클라우드 컴퓨팅

AWS의 각종 서비스를 알아 봅니다.

서버 종류

EC2

가상 컴퓨터 : 운영체제를 선택하고 서버를 운영할 수 있습니다. 사용예 : 웹서버, API 서버, 프록시 서버, FTP 서버

S3

파일 저장 스토리지 : 파일을 넣고 꺼낼때 비용이 듬 사용 예 : 웹사이트 호스팅, 미디어 콘텐츠 호스팅, 데이터 백업 및 복원, 데이터 저장 및 분석

RDS

데이터베이스 시스템 : 제공하는 시스템 - MySQL, PostgreSQL, Oracle등 기능 : 데이터베이스 생성, 백업 & 복원, 모니터링, 자원 자동 조정

IAM

AWS 자원에 접근하고 사용할 수 있는 사용자 권한을 제어합니다. 기능 : 사용자 권한 관리, 사용자 역활 관리, 사용자 그룹 관리, 자원 정책 접근 관리, 암호 정책, MFA 관리(MFA: Multi-Factor Authentication : 인증 요소를 사용하는 보안 매커니즘)

온프레미스 시스템

애플리케이션
데이터
런타임
미들웨어
운영체제
가상화
서버
스토리지
네트워크

IaaS

대표적인 시스템 : AWS, AZURE, GCP

애플리케이션
데이터
런타임
미들웨어
운영체제

PaaS

대표적인 시스템 : Heroku, Google App Engine, Azure App Service

애플리케이션
데이터

SaaS

대표적인 시스템 : Saleforce, Google Workspace, Microsoft365

전부다 제공해줌

가상화와 컨테이너

가상화(Virturalization)란? 하나의 물리적인 서버를 여러대 처럼 사용하는 기법

도커

도커구조

도커 클라이언트 -> 도커 호스트 -> 도커 데몬 -> 도커 이미지 -> 컨테이너 실행

도커 클라이언트 : cli로 도커에게 명령합니다.
- docker build
- docker pull
- docker run
- ...

도커 허브

Hub.docker.com 도커의 허브 (온라인 도커 저장소)

도커 이미지

도커 파일에 텍스트로 만드는 파일

컨테이너 실행과정

도커 실행
도커 데몬 실행
도커 이미지 find
- 로컬
- 도커 허브 : 이미지가 없는 경우
새로운 컨테이너 생성 및 실행
명령 실행 완료 후 컨테이너 종료

컨테이너 오케스트레이션

서버 클러스터(여러서버를 하나의 시스템으로 묶은것) 에서 다수의 컨테이너를 관리하기 위해 나옴

kubernetes (k8s)

전체적인 도커를 관리할 수 있는 거시기

웹 애플리케이션 아키텍쳐

모놀리식 아키텍쳐

단 방향 전체 아키텍쳐 모든 서버가 1개로 이루어 져있다고 보면된다. 사용자 -> 클라이언트 -> 서버 -> 데이터베이스(게시글,동영상,이미지)

마이크로서비스 아키텍쳐

사용자 -> API 게이트웨이 -> 게시글(1), 이미지(1), 동영상(1)

서버리스 아키텍쳐

개발자가 서버를 신경쓰지 않고 개발하는 영역

BaaS(Backend as a Service)

firebase
suapbase
AWS AppSync
Azure Cosmos DB

FaaS(Function as a Service)

테스트와 CI/CD

ci/cd는 aws 로 운영할때 어떤식으로 작업할 수 있는지 github Action과 aws의 연계를 한번 해봅니다.

테스트

V Model

요구 사항 분석
시스템 설계
상세 설계
구현
단위 테스트
통합 테스트
시스템 테스트
인수 테스트

테스트 주도 개발(DDD, Test-Drvien Development)

빨강 : 개발 후 테스트할 영역을 미리 짜둔다.
초록 : 초록색으로 바꿔가며 개발을 한다.
리팩터링 : 초록색을 확인하며 리팩토링을 한다.

CI/CD

Continuous Integration / Continuous Delivery or Deploment (지속적 통합 / 지속적 배포)

flow

CI (지속적 통합)

coding
build
test

CD (지속적 배포)

test
release
deploy

CI 도구

젠킨스
깃허브 액션
트래비스 CI
서클 CI

CD 도구

AWS 코드디플로이

통상적인 구조

Jenkins || Github Actions -> AWS CodeDeploy