[서평] 트러블슈팅 개론서 - 자바 잘 읽는 법

이 서평은 제이펍의 <IT 전문서 리뷰어 3기> 활동의 일환으로 출판사로부터 책을 제공받아 작성되었습니다.

 

 

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자바 잘 읽는 법 | 라우렌치우 스필커 - 교보문고

 

번역서 제목은 '자바 잘 읽는 법’이지만, 원서 제목은 ‘Troubleshooting Java’이다.

 

책의 전체적인 내용은 자바 기반의 트러블슈팅에 초점을 맞추고 있다.

 

일반적으로 ‘자바를 잘 읽는법’이라고 생각해보면 그렇게 어렵지 않을 것 같다고 생각할 수 있다.

 

다른 자바 책들과는 다르게 이 책은 힙 덤프, 스레드 덤프, 마이크로서비스 시스템, 로깅, 디버거 등 성능 문제를 해결하는 기법들이 많이 나와 초보자들에게는 다소 생소할 수 있다.

 

하지만 서버를 구축하고 유지보수하는 과정에서 성능 개선이 필요한 개발자라면 이 책이 매우 유용할 것이다.

 

실제 자바 작업 환경에서 자바 애플리케이션의 문제를 진단하고 해결하는데 필요한 정보들을 제공한다.

 

 

PART I 트러블슈팅 기본 테크닉

앱 개발 과정에서 가장 중요한 단계 중 하나는 트러블슈팅이다. 트러블슈팅은 예기치 않은 문제를 신속하고 정확하게 해결하는 기술을 의미하고 앱의 안정성과 성능을 보장하는 데 필수적이다.

 

Part 1에서는 앱에서 모호한 부분을 명확히 밝히는 방법, 디버깅 기법을 통해 앱 로직을 이해하는 방법, 고급 디버깅 기법으로 문제의 근본 원인을 찾는 방법, 원격 앱 디버깅, 그리고 로그를 활용하여 앱 동작을 감시하는 방법을 설명한다.

 

앱을 쉽게 이해하기 위해서는 먼저 전체적인 구조와 흐름을 파악하는 것이 중요하다.

 

코드 리딩(Code Reading)을 통해 주석과 문서화를 참고하여 전체적인 구조를 이해하는 방법이 있다.

 

코드의 의도를 파악하고 각 모듈이 어떻게 상호작용하는지 알 수 있게 한다.

 

또한 클래스 다이어그램, 시퀀스 다이어그램 등을 사용하여 시스템의 구조와 데이터 흐름을 시각화해 복잡한 구조를 단순화하고 빠르게 이해할 수 있다.

 

 

코드 조사는 문제 해결의 첫 단계로 다양한 시나리오에서 발생할 수 있는 문제를 식별하고 해결하는 과정이다.

 

일반적인 코드 조사 시나리오로는 예상과 다른 결과를 출력하는 경우, 특정 기술을 습득해야 하는 경우, 속도 저하의 이유를 파악해야 하는 경우, 그리고 앱 크래시의 원인을 이해해야 하는 경우가 있다.

 

예상과 다른 결과를 출력할 때는 코드의 로직을 하나씩 검토하며 디버깅을 통해 원인을 밝히는 것이 중요하다.

 

이 과정에서 변수의 값, 함수 호출의 순서, 조건문의 논리 등을 꼼꼼히 확인해야 한다.

 

특정 기술을 습득해야 하는 경우에는 해당 기술의 문서와 예제를 참고하며 필요시 커뮤니티나 포럼을 통해 추가적인 정보를 얻을 수 있다.

 

속도 저하의 이유를 파악할 때는 프로파일링 도구를 사용하여 성능 병목 지점을 찾고 최적화하는 방법을 모색해야 한다.

 

앱 크래시의 원인을 이해하기 위해서는 크래시 로그를 분석하고 문제를 재현하여 디버깅을 통해 근본 원인을 찾아야 한다.

 

 

코드 분석만으로는 충분하지 않을 때가 있다. 이때 디버거를 이용하여 코드를 조사하는 것이 효과적이다.

 

실행 스택 트레이스를 이해하고 사용하는 방법, 디버거로 코드를 탐색하는 방법 등을 통해 보다 심층적인 문제 분석이 가능하다.

 

디버거를 이용한 코드 조사로도 충분하지 않을 경우 조건부 브레이크포인트를 사용하여 조사 시간을 최소화하거나 실행을 중단시키지 않고 브레이크포인트를 사용하는 방법 등을 통해 문제를 해결할 수 있다.

 

또한 조사 시나리오를 동적으로 변경하거나 조사 케이스를 되감기하여 문제를 분석하는 고급 디버깅 기법을 사용할 수 있다.

 

 

원격 디버깅은 로컬 환경에서 재현되지 않는 문제를 해결하는 데 유용하다.

 

원격 디버깅의 기본 개념을 이해하고 원격 환경에서 문제를 조사하는 방법을 습득하면 보다 다양한 환경에서 발생하는 문제를 해결할 수 있다.

 

 

마지막으로 로그를 활용하여 앱의 동작을 감시하고 문제를 식별하는 방법을 다룬다.

 

로그에 기록된 예외를 식별하고 예외 스택 트레이스를 통해 메서드 호출 위치를 파악하는 등의 방법을 통해 문제의 원인을 명확히 할 수 있다.

 

멀티스레드 아키텍처에서 커맨드 실행 시간을 측정하거나 실행 문제를 조사하는 방법도 유용하다.

 

로깅을 구현하는 방법과 로깅 프레임워크를 사용하는 방법 로깅으로 인해 발생하는 문제와 예방 조치 등을 이해함으로써 보다 효과적인 트러블슈팅이 가능해진다.

 

 

PART II 트러블슈팅 고급 테크닉

앱 개발 및 유지보수 과정에서 발생하는 복잡한 문제를 해결하기 위해서는 고급 트러블슈팅 기법이 필요하다. Part 2에서는 더 다양한 트러블슈팅 기법들을 배우게 된다.

 

프로파일링 기법을 통해 리소스 사용 문제를 파악하고 숨겨진 이슈를 찾는 방법, 고급 시각화 도구를 사용하여 프로파일링한 데이터를 분석하는 방법, 멀티스레드 아키텍처의 락 문제와 데드락 문제를 조사하는 방법, 그리고 앱 실행 중 발생하는 메모리 관련 이슈를 찾는 방법을 설명한다.

 

프로파일러는 앱의 비정상적인 리소스 사용량을 식별하고 실행되는 코드를 찾아내며 앱 실행 속도가 느려지는 원인을 파악하는 데 매우 유용하다.

 

VisualVM과 같은 도구를 설치하고 구성하여 CPU와 메모리 사용량을 관찰하고 메모리 누수 현상을 식별할 수 있다.

 

프로파일링 기법을 통해 샘플링으로 실행되는 코드를 관찰하고 메서드의 실행 횟수를 파악할 수 있다.

 

프로파일러를 사용해 앱이 실제로 실행하는 SQL 쿼리를 분석할 수 있고 프레임워크에서 생성된 SQL 쿼리와 프로그램에서 생성된 SQL 쿼리를 식별할 수 있다.

 

 

프로파일링한 데이터를 효과적으로 분석하기 위해 고급 시각화 도구를 적용하는 방법도 중요하다.

 

JDBC 접속 문제를 감지하고 호출 그래프를 통해 앱의 코드 설계를 파악하며 플레임 그래프를 그려 성능 문제를 밝힐 수 있다.

 

NoSQL DB에서의 쿼리 분석을 통해 데이터베이스 성능을 최적화할 수 있다.

 

 

멀티스레드 아키텍처에서는 스레드 락 문제가 자주 발생할 수 있다.

 

스레드 락 모니터링과 분석을 통해 대기 중인 스레드를 파악하고 해결하는 방법을 배울 수 있다.

 

 

스레드 덤프는 데드락 문제를 조사하는 데 중요한 도구로 프로파일러나 커맨드 라인을 통해 스레드 덤프를 수집하고 진단하는 방법을 익힐 수 있다.

 

일반 텍스트 형태의 스레드 덤프와 도구를 활용한 스레드 덤프 분석 방법을 통해 보다 정확한 문제 진단이 가능하다.

 

앱 실행 중 발생하는 메모리 관련 이슈를 찾기 위해서는 샘플링과 프로파일링을 통해 메모리 이슈를 진단하고 힙 덤프를 수집하여 메모리 누수가 발생하는 곳을 찾는 방법을 배울 수 있다.

 

힙 덤프를 수집하고 OQL 콘솔을 사용하여 힙 덤프를 쿼리하는 방법을 통해 메모리 문제를 효율적으로 해결할 수 있다.

 

 

PART III 대규모 시스템의 트러블슈팅

대규모 시스템에서의 트러블슈팅은 소규모 시스템과는 다른 복잡성을 지닌다.

 

여러 서비스와 컴포넌트가 상호작용하는 환경에서는 문제의 원인을 파악하고 해결하기 위한 체계적인 접근이 필요하다.

 

Part 3에서는 대규모 시스템에서 트러블슈팅을 수행하는 방법에 대해 다루며배포된 앱의 동작을 조사하고, 서비스 간 통신 문제를 해결하는 방법, 통합 로그 모니터링의 중요성, 그리고 배포 도구를 조사에 활용하는 방법을 설명한다.

대규모 시스템에서 서비스 간 통신 문제를 조사하는 것은 필수적이다.

 

HTTP 서버 프로브를 사용하여 서버에서 수신한 HTTP 요청을 관찰하고 HTTP 클라이언트 프로브를 통해 앱이 보낸 HTTP 요청을 관찰할 수 있다.

 

프로브를 통해 요청 및 응답의 흐름을 추적하고 문제의 원인을 파악할 수 있다. 또한 소켓의 로우 레벨 이벤트를 조사하여 네트워크 계층에서 발생하는 문제를 진단할 수 있다.

 

통합 로그 모니터링은 대규모 시스템의 운영과 문제 해결에 있어서 매우 중요한 역할을 한다.

 

여러 서비스에서 생성된 로그를 통합하여 모니터링함으로써 시스템 전체의 동작을 종합적으로 파악할 수 있다. 문제 발생 시에도 신속하게 원인을 식별하고 대응할 수 있다.

 

통합 로그 모니터링을 효과적으로 구현하기 위해서는 로그 수집, 저장, 분석의 전 과정을 체계적으로 관리해야 한다.

 

배포 도구를 트러블슈팅에 활용하는 방법도 중요한데 결함 주입 기법을 통해 재현하기 어려운 문제를 모방할 수 있다.

 

시스템의 취약점을 식별하고, 이를 보완하기 위한 유용한 방법이다.

 

미러링 기법을 사용하여 테스트 환경에서 실제와 유사한 조건을 조성하고 오류를 감지하고 수정할 수 있다.

 

 

APPENDIX

자바에서의 스레드 관리는 복잡한 작업을 효율적으로 처리하기 위해 매우 중요하다.

 

Appendix D에서는 자바 스레드에 대한 기본적인 이해를 돕기 위해 스레드의 개념, 수명 주기, 그리고 동기화 방법을 설명한다.

 

스레드란 무엇인지부터 시작해 스레드의 수명 주기, 동기화 블록, wait(), notify(), notifyAll() 메서드의 사용 방법, 스레드 조인, 정해진 시간 동안 스레드 차단, 스레드와 블로킹 객체 동기화에 대해 다룬다.

 

멀티스레드 아키텍처에서 흔히 발생하는 문제들인 경쟁 상태, 데드락, 리브락, 기아 현상에 대해서도 설명하면서 다양한 문제들을 예방하고 해결하는 방법을 제시한다.

 

자바 메모리 관리 체계를 이해하는 것은 고성능 애플리케이션을 개발하는 데 필수적이다.

 

Appendix E에서는 JVM이 애플리케이션의 메모리를 구성하는 방법, 스레드가 로컬 데이터를 저장하는 데 사용하는 스택, 애플리케이션이 객체 인스턴스를 저장하는 데 사용하는 힙, 데이터 유형을 저장하기 위한 메타스페이스 메모리 위치에 대해 설명한다.

 

자바 애플리케이션의 메모리 사용을 최적화하고 메모리 관련 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법을 배울 수 있다.

 

 

총평

'자바 잘 읽는 법'은 자바 애플리케이션의 트러블슈팅에 집중한 가이드로 문제 해결 능력을 향상시키는 데 중점을 두고 있다.

 

힙 덤프, 스레드 덤프, 마이크로서비스, 로깅, 디버깅 등 다양한 고급 기법을 상세히 다루어 초보자보다는 어느 정도 경험이 있는 개발자들에게 더욱 유용할 것이다.

 

특히 스프링을 통한 서버 구축 및 유지보수 중 성능 개선이 필요한 개발자들에게 큰 도움이 된다.

책은 자바 애플리케이션의 문제를 진단하고 해결하는 데 필요한 정보를 제공하며 기본적인 트러블슈팅 기술부터 고급 기법, 대규모 시스템에서의 문제 해결 방법까지 체계적으로 설명하고 있다.

 

애플리케이션의 성능과 안정성을 높이는 데 크게 기여할 수 있는 필독서이다.

 

기존에는 복잡한 문제였어도 이 책을 읽고 나면 다양한 트러블슈팅 관리 기법들을 통해 자신 있게 해결할 수 있을 것이다.