분산 웹 앱 구축하며 풀스택 러스트 마스터하기

이 책은 오직 러스트만으로 웹서버, RESTful 서비스, 서버 렌더링 앱, 클라이언트 프런트엔드를 만든다. 작고 예측 가능한 리소스 풋프린트로 코드를 작성하는 법, 탁월한 안전성과 신뢰성을 갖춘 고성능 애플리케이션을 구축하는 법을 배울 수 있다. 책 전체에 걸쳐, 강사들을 위한 온라인 교육 플랫폼을 풀스택 러스트로 만들어나간다. 간단한 HTTP 서버와 RESTful 웹 서비스를 구축하는 기초부터 시작해서 보안, 데이터베이스 상호작용, 오류 처리를 추가해 프로덕션 레디 상태로 만든다. 최종적으로 서비스를 구현하고 SPA를 만들고 비동기 프로그래밍까지 살펴본다.

옮긴이 머리말 ix

베타리더 후기 x

시작하며 xii

감사의 글 xiv

이 책에 대하여 xv

표지에 대하여 xix

PART I 웹서버와 웹 서비스

CHAPTER 1 왜 러스트가 웹 애플리케이션에 적합한가? 3

1.1 모던 웹 애플리케이션 개요 4

1.2 웹 애플리케이션을 위해 러스트를 선택하기 7

__1.2.1 웹 애플리케이션의 특성 8

__1.2.2 러스트를 사용한 웹 애플리케이션 구현의 이점 9

__1.2.3 러스트에 없는 것은? 15

1.3 예제 애플리케이션 소개 15

__1.3.1 무엇을 만들 것인가? 16 / 1.3.2 예제 애플리케이션의 기술적 가이드라인 19

요약 20

CHAPTER 2 기본 웹서버 작성하기 21

2.1 네트워킹 모델 22

2.2 러스트를 사용해 TCP 서버 작성하기 24

__2.2.1 TCP/IP 통신 흐름 설계하기 24 / 2.2.2 TCP 서버와 클라이언트 작성하기 26

2.3 러스트를 사용해 HTTP 서버 작성하기 31

__2.3.1 HTTP 요청 메시지 파싱하기 33 / 2.3.2 HTTP 응답 메시지 구성하기 42

__2.3.3 main() 함수와 server 모듈 작성하기 51

__2.3.4 router 및 handler 모듈 작성하기 52 / 2.3.5 웹서버 테스팅하기 57

요약 60

CHAPTER 3 RESTful 웹 서비스 구축하기 62

3.1 Actix 시작하기 62

__3.1.1 첫 번째 REST API 작성하기 63 / 3.1.2 Actix 개념 이해하기 66

3.2 REST를 사용해 웹 API 만들기 70

__3.2.1 프로젝트 범위와 구조 정의하기 71 / 3.2.2 애플리케이션 상태 정의 및 관리하기 74

__3.2.3 데이터 모델 정의하기 78 / 3.2.4 강의 게시하기 83

__3.2.5 한 강사의 모든 강의 정보 얻기 87 / 3.2.6 한 강의에 관한 세부 정보 얻기 90

요약 93

CHAPTER 4 데이터베이스 조작하기 95

4.1 프로젝트 구조 설정하기 96

4.2 첫 번째 데이터베이스와의 비동기 커넥션 작성하기(이터레이션 1) 98

__4.2.1 데이터베이스 및 커넥션 라이브러리 선택하기 98

__4.2.2 데이터베이스를 설정하고 비동기 풀과 연결하기 99

4.3 웹 서비스 설정하기와 단위 테스트 작성하기(이터레이션 2) 105

__4.3.1 디펜던시와 라우트 설정하기 106

__4.3.2 애플리케이션 상태와 데이터 모델 설정하기 107

__4.3.3 디펜던시 주입을 사용해 커넥션 풀 설정하기 108

__4.3.4 단위 테스트 작성하기 111

4.4 데이터베이스에서 레코드를 생성하고 질의하기(이터레이션 3) 113

__4.4.1 데이터베이스 접근 함수 작성하기 114 / 4.4.2 핸들러 함수 작성하기 117

__4.4.3 데이터베이스 기반 웹 서비스를 위한 main() 함수 작성하기 120

요약 124

CHAPTER 5 에러 핸들링하기 125

5.1 프로젝트 구조 설정하기 126

5.2 러스트와 Actix Web에서의 에러 핸들링 기본 130

5.3 커스텀 에러 핸들러 정의하기 137

5.4 모든 강의 정보 얻기에 대한 에러 핸들링하기 141

5.5 강의 상세 정보 얻기에 대한 에러 핸들링하기 148

5.6 새로운 강의 게시에 대한 에러 핸들링하기 150

요약 153

CHAPTER 6 API의 진화와 두려움 없는 리팩터링 154

6.1 프로젝트 구조 개편하기 155

6.2 강의 생성 및 관리와 관련된 데이터 모델 개선하기 160

__6.2.1 데이터 모델 변경하기 162 / 6.2.2 강의 API 변경하기 168

6.3 강사 등록 및 유지 관리를 가능하게 하기 183

__6.3.1 강사를 위한 데이터 모델과 라우트 184

__6.3.2 강사 관련 라우트에 대한 핸들러 함수 187

__6.3.3 강사 관련 라우트에 대한 데이터베이스 접근 함수 189

__6.3.4 강사에 대한 데이터베이스 스크립트 191

__6.3.5 강사 관련 API 실행 및 테스트하기 193

요약 197

PART II 서버 사이드 웹 애플리케이션

CHAPTER 7 러스트를 사용한

서버 사이드 웹 애플리케이션 개요 201

7.1 서버 사이드 렌더링 개요 202

7.2 Actix를 사용해 정적 웹페이지 제공하기 204

7.3 Actix와 Tera를 사용해 동적 웹페이지 렌더링하기 207

7.4 폼을 사용해 사용자 입력 추가하기 210

7.5 템플릿을 사용해 리스트 표시하기 213

7.6 클라이언트 사이드 테스트 작성 및 실행하기 217

7.7 백엔드 웹 서비스에 연결하기 220

요약 224

CHAPTER 8 템플릿을 사용해 강사 등록하기 226

8.1 초기 웹 애플리케이션 작성하기 227

8.2 등록 폼 표시하기 234

8.3 등록 제출 처리하기 240

요약 247

CHAPTER 9 강의 유지보수를 위한 폼 다루기 249

9.1 사용자 인증 설계하기 250

9.2 프로젝트 구조 설정하기 251

9.3 사용자 인증 구현하기 252

9.4 HTTP 요청 라우팅하기 258

9.5 HTTP POST 메서드를 사용해 리소스 생성하기 262

9.6 HTTP PUT 메서드를 사용해 리소스 업데이트하기 265

9.7 HTTP DELETE 메서드를 사용해 리소스 삭제하기 268

요약 269

PART III 고급 주제: 비동기 러스트

CHAPTER 10 비동기 러스트 이해하기 273

10.1 비동기 프로그래밍 개념 소개 274

10.2 동시 프로그램 작성하기 281

10.3 비동기 러스트 자세히 살펴보기 287

10.4 퓨처 이해하기 292

10.5 커스텀 퓨처 구현하기 300

요약 304

CHAPTER 11 비동기 러스트를 사용해 P2P 노드 구현하기 305

11.1 P2P 네트워크 소개 306

__11.1.1 전송 308 / 11.1.2 피어 신원 308 / 11.1.3 보안 308

__11.1.4 피어 라우팅 308 / 11.1.5 메시징 309 / 11.1.6 스트림 멀티플렉싱 309

11.2 libp2p 네트워킹의 핵심 아키텍처 이해하기 310

__11.2.1 피어 ID 및 키 페어 311 / 11.2.2 멀티어드레스 312

__11.2.3 스웜과 네트워크 동작 314

11.3 피어 노드 사이에서 ping 명령 교환하기 316

11.4 피어 발견하기 318

요약 321

CHAPTER 12 도커를 사용해 웹 서비스 배포하기 323

12.1 서버와 앱의 프로덕션 배포 개요 324

__12.1.1 소프트웨어 배포 수명 주기 325 / 12.1.2 도커 컨테이너 기본 327

12.2 첫 번째 도커 컨테이너 작성하기 329

__12.2.1 도커 설치 확인하기 329 / 12.2.2 간단한 도커 컨테이너 작성하기 331

__12.2.3 다단계 도커 빌드 334

12.3 데이터베이스 컨테이너 빌드하기 337

__12.3.1 Postgres 데이터베이스 패키징하기 338

__12.3.2 데이터베이스 테이블 생성하기 344

12.4 도커를 사용해서 웹 서비스 패키징하기 347

12.5 도커 컴포즈를 사용해서 도커 컨테이너 조정하기 348

요약 355

APPENDIX A 부록 357

Postgres 설치 357

찾아보기 360

웹 애플리케이션은 애플리케이션 계층 프로토콜로 HTTP를 사용하며, 표준 인터넷 브라우저를 통해 인간 사용자가 접근할 수 있는 기능들을 제공하는 프로그램이다. 이러한 웹 애플리케이션이 하나가 아니라 수십 또는 수백 개의 분산 애플리케이션 요소로 구성되어 네트워크상에서 협력하고 통신할 때, 이를 분산 웹 애플리케이션이라 부른다. (…) 그림 1.1은 모던 웹 애플리케이션의 분산 시스템 스택의 전형적인 논리적 형태를 나타낸다. 실제 세계에서라면 이러한 시스템은 수천 대의 서버에 분산되어 있겠지만, 그림에서는 3개의 서버만 네트워킹 스택을 통해 연결된 것으로 나타냈다. (5쪽)

REST 아키텍처 스타일을 사용해 API를 노출하는 웹 서비스를 RESTful 웹 서비스(RESTful web service)라 부른다. 이번 절에서는 EzyTutors 디지털 스토어프런트를 위한 RESTful 웹 서비스를 만든다. (…) 이번 장에서 구현할 웹 서비스의 핵심 기능은 신규 강의 등록하기, 특정 강사의 강의 목록 얻기, 개별 강의에 대한 세부 정보 얻기다. 초기 데이터 모델은 course라는 하나의 리소스만 갖는다. / 데이터 모델을 다루기 전에, 먼저 프로젝트 구조와 코드 형태를 마무리하자. 또한 여러 Actix 워커 스레드들이 안전하게 메모리의 데이터에 접근할 수 있도록 저장하는 방법도 결정한다. (70~71쪽)

이번 장에서는 관계형 데이터베이스로 PostgreSQL을 사용한다. Postgres는 잘 알려진 오픈 소스 관계형 데이터베이스로 확장성, 안전성, 기능 및 대규모의 복잡한 데이터 작업을 처리하는 데 뛰어나다. / sqlx 크레이트를 사용해 Postgres에 연결한다. 이 크레이트는 가공되지 않는 SQL 구문으로 쿼리를 작성할 수 있다. sqlx는 컴파일 시간에 쿼리를 확인하며, 내장 커넥션 풀을 제공하고, Postgres에 대한 비동기 커넥션을 반환한다. 컴파일 시간 확인은 런타임 에러를 발견하고 예방하는 데 매우 유용하다. / 데이터베이스에 대해 비동기 커넥션을 갖는다는 것은 튜터 웹 서비스가 데이터베이스로부터의 응답을 기다리는 동안 다른 태스크를 수행할 수 있다는 의미이다. (98쪽)

UpdateCourse 구조체는 옵셔널 필드들을 포함하고 있기 때문에, 먼저 API 클라이언트가 어떤 필드들을 보냈는지 검증해야 한다. 필드에 대한 새로운 값을 보냈다면, 해당 필드를 업데이트해야 한다. 그렇지 않다면 데이터베이스의 기존값을 유지해야 한다. 이를 위해 먼저 모든 필드를 포함하고 있는 현재 강의 레코드를 추출한다. 다음으로 API가 특정한 필드에 대한 값을 보냈다면, 해당 값을 사용해 데이터베이스를 업데이트하고, 그렇지 않으면 기존의 값을 사용해 업데이트한다. / 이것으로 강의와 관련된 데이터 모델, 라우트, 핸들러, 테스트 케이스, 데이터베이스 접근 함수에 대한 코드 변경을 완료했다. $PROJECT_ROOT에서 다음 명령을 실행해서 컴파일 에러가 발생하는지 확인할 수 있다. (181쪽)

이전 장에서 강사 등록하기에 관해 살펴봤다. 사용자가 강사로서 등록할 때, 강사 관련 정보는 2개의 데이터베이스에 걸쳐서 저장되었다. 강사의 이름, 이미지, 전문 영역과 같은 프로파일 상세 정보는 백엔드 튜터 웹 서비스 안의 데이터베이스에서 유지보수된다. 사용자 ID, 비밀번호 같은 등록 상세 정보들은 웹 애플리케이션 안의 로컬 데이터베이스에 저장된다. / 이번 장에서는 이전 장에서 만든 코드 위에서 구현한다. 러스트 프런트엔드 웹 앱을 작성할 것이다. 이 웹 앱을 통해 사용자들은 애플리케이션에 로그인할 수 있고, 로컬 데이터베이스와 상호작용할 수 있고, 백엔드 웹 서비스와 통신할 수 있다. (249쪽)

tutors 리스트에 여러분이 추가한 엔트리가 표시된다. 이를 통해 컨테이너가 재시작되어도 데이터베이스 변경은 로컬 볼륨에 지속된다는 것을 확인할 수 있다. 연습 삼아 다른 엔드포인트에 대해서도 테스트를 해보자. / 여기까지 온 것을 축하한다. 여러분은 튜터 웹 서비스와 Postgres 데이터베이스를 성공적으로 도커화했다. 또한 도커 컴포즈를 사용해 모든 컨테이너들을 매우 간단한 명령어로 빌드, 시작, 중지시킬 수 있게 되었다. (355쪽)

백엔드부터 프런트엔드까지 직접 구축하며 러스트 스킬업

러스트는 고도의 동시성을 안전하게 제공하는 언어로 설계되었고, 이를 활용하면 ‘모든 프로그래밍 언어의 도전’인 고성능 네트워크 서비스를 만드는 것도 가능하다. 이 책은 다양한 도구, 기법, 기술을 십분 활용해 오직 러스트만으로 백엔드부터 프런트엔드까지 현대적인 웹 서비스 및 애플리케이션을 점진적으로 구축해나간다.

1부에서는 웹 애플리케이션의 기초를 다지고 백엔드를 구축한다. 먼저 1장은 분산 아키텍처 등 핵심 개념 및 책에서 구축해나갈 온라인 교육 플랫폼 애플리케이션에 대해 소개한다. 2장에서는 TCP 기반 컴포넌트를 개발하고, 3장은 서드파티 크레이트를 활용해 RESTful 웹 서비스를 구현하는 방법을 살펴본다. 4장은 SQL 데이터베이스(PostgreSQL), 5장은 예외 처리, 6장은 리팩터링을 다룬다.

2부에서는 Actix 프레임워크를 이용한 서버 사이드 렌더링 프런트엔드 및 GUI를 개발한다. 7장은 프레임워크 및 폼에 대해 설명하고, 1부에서 개발한 백엔드 웹 서비스와 상호작용하는 방법도 살펴본다. 8장은 서버 사이드 Tera 템플릿 엔진을 살펴보고 폼을 이용한 사용자 등록 방법을 설명한다. 9장은 사용자 인증, 라우팅, HTTP 메서드를 사용한 CRUD 방식의 유지보수를 다룬다.

끝으로 3부는 프로덕션 배포를 위한 고급 주제를 다룬다. 10장은 Tokio와 퓨처를 활용한 비동기 프로그래밍, 11장은 libp2p를 사용한 P2P 애플리케이션 개발, 12장은 웹 애플리케이션을 도커 이미지로 준비하고 패키징하는 방법을 살펴본다.

챕터별로 실제 작동하는 프로젝트에 대해 이터레이션을 걸쳐 점진적으로 기능을 추가해나가며, 관련 이론은 프로젝트의 문맥 안에서 설명하는 실무 친화적인 방식으로 쓰인 책이다. 웹에서 돌아가는 서버/서비스/앱을 직접 만드는 과정을 통해, 개발자들의 사랑을 받으며 성장 중인 러스트 생태계의 진가를 맛보고 개발 스킬도 크게 향상할 수 있다.

주요 내용

• 러스트로 데이터베이스 기반 웹 서비스 개발
• RESTful API 빌드 및 보안 확보
• 러스트로 서버 측 웹 애플리케이션 작성
• 웹 서비스 성능 측정 및 벤치마킹
• 웹 서비스 패키징 및 배포
• 풀스택 러스트 애플리케이션