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내가 보기 위한 CS 초간단 요약

적당히 정리 되면 파일 분리하여 링크 예정

자바

객체지향과 SOLID

객체지향
- 추상화: 현실세계의 개념을 반영하는 것. 객체들의 공통적인 특징, 데이터와 기능을 도출한다.
- 캡슐화: 객체의 역할을 수행하기 위한 하나의 목적을 위해 데이터와 기능들을 묶는 것
- 상속성: 새로운 클래스가 기존의 클래스의 자료와 연산을 이용하게 해주는 것
- 다형성: 하나의 클래스나 메소드를 다양한 방식으로 이용할 수 있게 한다. (오버라이딩,오버로딩)
SOLID
- SRP: 단일 책임 원칙(Single Responsibility)
- OCP: 개방/폐쇄 원칙(Open/Closed)
- LSP: 리스코프 치환 원칙(Liskov Substitution)
- ISP 인터페이스 분리 원칙(Interface Segregation)
- DIP: 의존관계 역전 원칙(Dependency Inversion)

바이트코드

자바 코드는 컴파일시 바이트코드(.class)로 변환된다. 그리고 JVM은 런타임에서 이 바이트코드를 기계어로 번역한다. 덕분에 자바는 플랫폼 독립적인 특성을 갖는다. 즉 바이트코드로 컴파일을 한번만 하면 JVM에서 읽을 수 있고, JVM이 올라가는 여러 플랫폼에서 똑같은 프로그램을 실행시킬 수 있다. 물론 JVM이 많은 메모리리를 사용하고, 실행속도가 빠르지 않다는 단점이 있다. 바이트코드를 기계어로 변환하는 속도도 일반적인 컴파일 언어보다 느리다.

자료형

자바에서 다룰 수 있는 데이터의 종류를 말한다. 좀 더 엄밀하게 얘기하면, 데이터를 메모리에 저장하기 위해 공간을 할당할 때 그 공간의 특성을 의미한다. 기본 자료형은 변수에 값 자체가 저장된다. 반면 참조 자료형은 객체의 주소가 저장된다. 객체는 힙 영역에 생성된다.
기본 자료형
- 정수형
  - byte: 1byte == 8bit == 2^8
  - short: 2byte == 16bit == 2^16
  - int: 4byte == 32bit == 2^32
  - long: 8byte == 64bit = 2^64
- 문자형
  - char: 2byte == 16bit == 2^16
- 실수형
  - float : 4byte == 32bit == 2^32
  - double: 8byte == 64bit == 2^64
- 논리형
  - boolean: 1byte == 8bit == 2^8
참조 자료형
- 배열(Array)
- 열거(Enumeration)
- 클래스(Class)
- 인터페이스(Interface)
자료형과 변수의 차이는?
- 변수: 메모리를 저장하는 공간
- 자료형: 그 공간의 특성
Wrapper Class
- 박싱: Primative -> Wrapper Class
- 언박싱: Wrapper Class -> Primative
- 자바 1.5부터는 오토박싱과 오토언박싱을 지원

예약어

자바에 등록되어 특정 목적을 위해 사용되는 단어. 예약어는 변수명, 메소드명 등으로 사용할 수 없다. 몇가지 주요 예약어 특징 정리.

final: 한번 값이 할당이 되면 바꿀 수 없다.클래스, 메소드, 변수에 붙을 수 있다.
- 클래스: 상속이 불가능하다.
- 메소드: 오버라이드가 불가능하다.
- 변수: 원시 타입의 경우 상수값이 된다. 참조 타입의 경우 할당된 객체를 바꿀 수 없다. 인스턴스를 다른 인스턴스로 바꿀 수 없는 것이지, 인스턴스가 갖고 있는 값은 바꿀 수 있다.
static: static 영역에 할당되어 프로그램이 끝날 때까지 메모리가 유지된다. 객체가 공유할 수 있어 어디서든 접근할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 GC에 의해서 관리되지 않기 때문에 과도하게 사용하면 시스템 성능에 악영향을 줄 수 있다. Method Area에 있었으나 자바8부터 Heap으로.
synchronized: 여러 쓰레드가 하나의 자원에 접근하려 할 때, 단 하나의 쓰레드만이 접근 가능하도록 한다.

접근제어자

변수, 함수, 클래스 등으로의 접근 제한을 설정하는 예약어. 대상이 변경되어서는 안 될 곳에서 변경되는 것을 방지하기 위해 사용한다.

public: 어디서나 접근 가능
protected: 같은 패키지 및 자식 클래스에서 접근 가능
default: 같은 패키지에서만 접근 가능
private: 클래스 내부에서만 접근 가능

컬렉션

Set: 순서없음. 중복 허용하지 않음.
Map: Hash. 키 순서 없음. 키는 중복 허용하지 않음.
List: 순서있음. 중복 허용.

제네릭

제네릭을 사용하는 이유?

Stack vs Heap

Stack
- 정적으로 메모리가 할당된다.
- Primative 타입의 데이터가 값과 함께 할당된다.
- Heap에 생성된 오브젝트의 참조값이 할당된다.
- Thread마다 고유의 Stack을 가진다.
- 지역변수와 매개변수가 저장된다.(전역변수, 정적변수는 데이터 영역에)
- 높은 주소에서 낮은 주소로.
Heap
- 동적으로 메모리가 할당된다.
- 오브젝트가 저장된다.
- 낮은 주소에서 높은 주소로.

Stack Overflow
스택 프레임이 스택 영역의 경계를 넘어서서 힙 영역과 겹치게 되는 오류

JVM 가비지 컬렉터

Stack의 변수는 Heap의 오브젝트를 참조한다. 변수와 오브젝트의 연결이 끊어진 상태를 Unreachable, JVM GC는 이 상태의 오브젝트에 대해 메모리를 해제한다.
Heap은 Young과 Old로 구분되고, Young은 또 Eden과 Survival들로 구분된다. 각 영역이 찰 때 GC가 발생하고, 살아남은 오브젝트를 다른 영역으로 옮긴다. Young을 Minor GC, Old를 Major GC라고 부른다.
오브젝트는 처음 Eden에 생성. Eden에서 살아남으면 Survival로 이동. Survival에서 살아남은 건 다른 Survival로 이동. 왔다갔다 하다가 특정 age에 도달하면 Old로 이동.
GC 전략에는 무엇이 있을까?

String의 equals()와 hashCode()

리터럴과 new의 차이
String Constant Pool
hashCode

Call by Value와 Call by Reference

자바는 Call by Value
클래스는 Call by Reference처럼 보임
Wrapper 클래스는 불변이라 인스턴스를 수정하지 않고 변수에 저장된 주소 값을 바꿈

String vs StringBuilder vs StringBuffer

String
- 불변 속성
- String 변수를 수정할 경우 기존 인스턴스는 그대로 남아있고, 새로 생성된 인스턴스를 가리킴
- 기존 인스턴스는 GC 대상이 되어, 문자열 수정이 빈번할 경우 메모리 이슈 발생 가능
StringBuilder vs StringBuffer
- 가변 속성
- 문자열이 바뀌어도 동일한 인스턴스를 가리키고 있기 때문에 수정이 많을 경우 이 둘 중 하나를 사용해야 함
- 차이점은 StringBuidler는 비동기이나 StringBuffer는 동기
- 멀티스레드 환경에서는 동기적인 StringBuffer를 사용해야 함
- 단일스레드 환경에서는 비동기적인 StringBuilder 성능이 좋음

String Constant Pool

String 불변객체인 이유

힙 공간 절약
Thread Safe

오버로딩 vs 오버라이딩

오버로딩
- 수평적
- 동일한 메소드명에서 파라미터 타입과 개수를 다르게 선언하는 경우
오버라이딩
- 수직적
- 부모 클래스의 메소드를 재정의 하는 경우

Checked Exception vs Unchecked Exception

스프링

MVC 패턴

Controller: 사용자로부터 요청을 받는 영역
Model: 데이터를 처리하는 영역
View: 처리 결과를 바탕으로 응답을 표시하는 영역

@Transactional

Propagation

	트랜잭션 진행 중	트랜잭션 미진행
REQUIRED	해당 트랜잭션 사용	새로운 트랜잭션 생성
MANDATORY	해당 트랜잭션 사용	예외 발생
REQUIRES_NEW	해당 트랜잭션 보류, 새로운 트랜잭션 생성	새로운 트랜잭션 생성
SUPPORTS	해당 트랜잭션 사용	트랜잭션 없이 진행
NOT_SUPPORTED	해당 트랜잭션 보류	트랜잭션 없이 진행
NEVER	예외 발생	트랜잭션 없이 진행
NESTED	중첩 트랜잭션 생성	새로운 트랜잭션 생성

isolation
- 트랜잭션 격리 수준 지정
rollbackFor
- 롤백하는 예외를 지정
noRollbackFor
- 롤백하지 않는 예외를 지정

스프링 의존관계 주입 방법

생성자 주입
- 순환 참조 방지
- 객체의 불변성 확보
- 스프링에 직접적인 의존 방지
- 테스트 코드 작성 편의
- final + lombok
수정자 주입(Setter)
필드 주입(@Autowired)

Dispatcher Servlet

sevlet container -> dispatcher servlet -> handler

JPA

OSIV

영속성 컨텍스트를 뷰까지 열어두는 것
엔티티를 영속 상태로 유지하고, 뷰에서도 지연 로딩 사용 가능
요청당 트랜잭션
- 필터나 인터셉터 레벨에서 트랜잭션 시작 및 종료
- 뷰나 컨트롤러에서 업데이트가 가능해져서 유지보수 어려움
- 읽기 전용 인터페이스, 엔티티 래핑, DTO 등으로 보완 가능하나 비효율적
비즈니스 계층 트랜잭션(스프링 OSIV)
- 영속성 컨텍스트와 트랜잭션의 라이프사이클을 분리
- 트랜잭션 밖에서 엔티티 수정 후 다시 트랜잭션 시작시 영속성 컨텍스트의 변경 내용이 반영되는 점 주의
- 어쨌든 영속성 컨텍스트가 종료될 때까지 DB 커넥션을 계속 물고 있다.
- 그냥 끄는 게 좋다

JPA 영속성 컨텍스트

엔티티 생명주기
- 영속, 준영속, 비영속, 삭제
장점
- 동일성 보장(PK 비교)
- 1차 캐시
- 트랜잭션 쓰기 지연
- 변경 감지(Dirty Checking)
- 지연 로딩

네트워크

OSI 7 Layer

Physical Layer: 비트를 전자기파로 바꾸는 역할. PHY였나? 물리적으로 구현되어 있다.
Data Link Layer: 내용 앞뒤로 구분자(?)를 추가하는 역할. Lan 카드인가 물리적으로 구현되어 있다.
Network Layer: 주소 추가.
Transport Layer: 포트 추가.
Session Layer
Presentation Layer
Application Layer

TCP/IP 4 Layer

Link Layer: OSI 7에서 Phsyical ~ Data Link에 해당
Internet Layer: OSI 7에서 Network에 해당
Transport Layer
Application Layer: OSI 7에서 Session ~ Presentation에 해당

HTTP 프로토콜

Hyper Text Transfer Protocol
구성
- Header
- Body

Restful API

아키텍처
Representational State Transfer
HTTP URI(Uniform Resource Identifier)를 통해 자원(Resource)을 명시.
HTTP Method와 해당 자원에 대한 CRUD Operation 매핑
- POST: 데이터 생성 요청. Create
- GET: 데이터 조회 요청.Read
- PUT: 데이터 수정 or 생성 요청. Create or Update
- DELETE: 데이터 삭제 요청. Delete
- PATCH: 데이터 수정 요청. Update
장점
- 의도하는 바를 쉽게 파악할 수 있다.
단점
- 표준이 없다.

HTTP vs HTTPS

HTTP에 보안 계층을 추가하여 패킷 암호화.

TCP의 연결 성립과 해제 - 3 Way Handshake & 4 Way Handshake

TCP vs UDP

TCP: 상호작용. 파일 전송 등 신뢰성 중요.
- 3 way handshake: 가상회선 수립. SYN(n) -> ACK(n+1) + SYN(m) -> ACK(m+1).
- 4 way handshake: 연결 해제.
UDP: 보내고 끝. 빠름. 스트리밍 등 효율성 중요.

쿠키와 세션

쿠키
- 클라이언트(브라우저)에 저장되는 키와 값
- 유효 시간 명시 가능
- Response Header에서 쿠키 세팅 가능
- 브라우저에서 알아서 Request Header에 세팅하여 서버로 전송
세션
- 데이터를 서버에서 관리
- 클라이언트는 세션ID를 쿠키에 저장하여, 요청시마다 전달
- 보안면에서 쿠키보다 우수

URI vs URL vs URN

Uniform Resource
- Identifier
- Locator
- Name

URI 구조

scheme://[userinfo@]host[:port][/path][?query][#fragment]

데이터베이스

트랜잭션의 특성과 격리 수준

데이터베이스의 기능을 논리적 작업으로서 하나의 단위로 묶은 집합.

ACID
- Atomicity(원자성): 커밋 || 롤백 -> 집합의 각 기능은 모두 반영되거나, 아무것도 반영되지 않아야 한다.
- Consistency(일관성): 작업 처리 결과는 항상 일관적이어야 한다.
- Isolation(독립성): 여러 트랜잭션이 실행 중일 때 다른 트랜잭션에 간섭할 수 없다. -> 데이터베이스 락
- Durability(지속성): 트랜잭션 커밋 결과는 영구 반영되어야 한다.

데이터베이스 락

ex) 100,000원 계좌에서 10,000원 출금 요청 A와 10,000원 출금 요청 B가 0.1초 간격으로 들어온다면? 1. A가 현재 잔액 100,000원 조회

  2. B가 현재 잔액 100,000원 조회
  3. A가 10,000원 뺀 90,000원 업데이트
  4. B가 10,000원 뺀 90,000원 업데이트
  5. 남은 잔액은 90,000원? -> 이럼 안된다.

트랜잭션 격리 수준
- Read uncommited: 격리 수준이 제일 낮음. 커밋되지 않은 작업내역도 다른 트랜잭션에서 볼 수 있음.
  - Dirty Read
- Read commited: 커밋된 작업만 다른 트랜잭션에서 읽을 수 있음. 그러나 여러번 조회시 값이 바뀌는 문제가 생김.
  - Unrepeatable read
- Repeatable read
  - Phantom read
- Serializable: 락이 걸림. 최고 수준의 격리이나 성능이 많이 떨어짐.
데이터 정합성과 동시성의 trade-off 때문에 현실적으로는 격리 수준을 고려한다.

일반적인 경우 Read Commited - Repetable Read 사이에서 선택.

정규화

데이터의 중복을 허용하지 않는 방식으로 데이터베이스를 설계하는 것. 무결성을 유지하고 용량을 줄일 수 있다.

제1정규화: 컬럼이 원자값을 갖도록 한다.
- 정규화 전
  
  이름 그룹명
  
  랩몬스터 방탄소년단
  
  황민현 뉴이스트, 워너원
  
  윈터 에스파
- 정규화 후
  
  이름 그룹명
  
  랩몬스터 방탄소년단
  
  황민현 뉴이스트
  
  황민현 워너원
  
  윈터 에스파
제2정규화: PK에 종속된 컬럼이 포함되어선 안 된다.
- 정규화 전
  
  이름(PK) 그룹명(PK) 소속사
  
  랩몬스터 방탄소년단 빅히트
  
  황민현 뉴이스트 플레디스
  
  황민현 워너원 YMC
  
  윈터 에스파 SM
- 정규화 후
  
  이름(PK) 그룹명(PK)
  
  랩몬스터 방탄소년단
  
  황민현 뉴이스트
  
  황민현 워너원
  
  윈터 에스파
  
  그룹명(PK) 소속사
  
  방탄소년단 빅히트
  
  뉴이스트 플레디스
  
  워너원 YMC
  
  에스파 SM
제3정규화
- PK가 아닌 컬럼에 종속된 컬럼이 생겨선 안 됨.
BCNF 정규화
- 모든 결정자가 후보키가 되도록 테이블을 분ㅂ해한다.
반정규화
- 효율을 위해서 중복을 허용하는 것.
- Join의 엄청난 연산량을 피하기 위해서 사용
- 정규화되지 않은 것과는 다름.

데이터베이스의 인덱스

해시 테이블
B-Tree
B+Tree

실행계획

해석 순서
옵티마이저
스캔

운영체제

메모리 구조

영역		설명
코드(텍스트)	코드	실행할 프로그램의 코드.
데이터	전역 변수, 정적변수	프로그램의 시작시 할당, 종료시 소멸.
힙	인스턴스	런타임에서 크기가 결정됨. 낮은 주소에서 높은 주소로 메모리 할당.
스택	지역변수, 매개변수	컴파일에서 크기 결정. 높은 주소에서 낮은 주소로 메모리 할당.

동적할당

프로세스 vs 쓰레드

Multi Process
- 하나의 프로그램을 여러 프로세스로 구성.
- 각 프로세스가 하나의 Task를 처리.
- 프로세스 하나가 잘못 되어도 동작은 하나, Context Switching 비용 발생
Multi Thread
- 하나의 프로세스를 여러 쓰레드로 구성.
- 각 쓰레드가 Task를 처리.
- 시스템 자원 소모, 처리 비용 등이 감소되나 동기화 이슈 발생 가능.
- 쓰레드 하나의 오류로 전체 프로세스 문제 발생 가능.
Context Switching
- CPU에서 여러 프로세스를 돌아가며 작업을 처리하는 과정
Thread Safe
- Multi-Thread 환경에서 안전하다.
- 함수가 전역 변수를 참조하고 있다면 Thread-Safe 하지 않을 수 있음
- synchronized 블록

메모리 단편화와 페이징

외부 단편화
메모리 컴팩션
페이징
내부 단편화
세그멘테이션
메모리 풀
메모리 누수

CPU 스케줄링

선점
- Round Robin
  - 각 프로세스에 동일한 시간 할당
  - 할당 시간이 너무 크면 FCFS와 차이 없음
  - 할당 시간이 너무 작으면 컨텍스트 스위칭 비용 증가
- SRT(Shortest Remain Time)
- Multi Level Queue(다단계 큐)
- Multi Level Feedback Queue
비선점
- First Come First Service == FIFO
  - 먼저 온 것 먼저 처리
  - 대기 시간이 길어질 수 있음
- Shortest Job First
  - 실행 시간이 짧은 프로세스 먼저 수행
  - 평균 대기 시간이 가장 짧음
  - 실행 시간 긴 프로세스 차례가 오지 않는 기아 현상 발생
- Highest Respons-ratio Next

페이지 교체 알고리즘

OPT(Optimal)
- 가장 오랫동안 사용되지 않을 페이지 교체
- 프로세스가 앞으로 사용할 페이지를 미리 알아야 함
- 이상적이나 실현 불가능
- 다른 알고리즘과의 성능 비교 목적
LRU(Least Recently Used)
- 가정: 가장 오랫동안 사용하지 않은 페이지라면 앞으로도 사용할 확률이 적을 것이다.
FIFO(First In First Outs)
- 메모리에 올라온 페이지 순서대로 내보냄
- 단점:
LFU(Least Frequently Used)
MFU(Most Frequently Used)
NUR(Not Used Recently)

소프트웨어 일반

스케일아웃 vs 스케일업

스케일아웃은 서버의 대수를 늘리고, 스케일업은 서버의 성능을 늘린다.

라이브러리 vs 프레임워크

핵심은 제어의 주도권. 라이브러리는 개발자가 실행 흐름을 제어한다. 반면 프레임워크는 정해진 생명 주기 같은 것이 있고, 그 흐름 안에서 개발할 수 있다.

MSA

장점: 일부 서비스의 장애가 전체 서비스에 주는 영향이 적다. 각 서비스의 특성에 따라 적합한 기술 스택을 선택할 수 있다.
단점: 트랜잭션 처리가 어렵다. 통신 비용이 발생한다.
MSA 트랜잭션은 어떻게 처리할까?
- SAGA 패턴

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 217 Commits
algorithm		algorithm
database		database
etc		etc
java		java
kubernetes/CKA_합격_후기		kubernetes/CKA_합격_후기
network		network
os/230314_메모리_단편화와_페이징		os/230314_메모리_단편화와_페이징
python		python
spring		spring
temp		temp
.gitignore		.gitignore
README.md		README.md
blog.code-workspace		blog.code-workspace
test.md		test.md

이름	그룹명
랩몬스터	방탄소년단
황민현	뉴이스트, 워너원
윈터	에스파

이름(PK)	그룹명(PK)	소속사
랩몬스터	방탄소년단	빅히트
황민현	뉴이스트	플레디스
황민현	워너원	YMC
윈터	에스파	SM

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목차

내가 보기 위한 CS 초간단 요약

자바

바이트코드

자료형

예약어

접근제어자

컬렉션

제네릭

Stack vs Heap

String vs StringBuilder vs StringBuffer

String Constant Pool

String 불변객체인 이유

오버로딩 vs 오버라이딩

Checked Exception vs Unchecked Exception

스프링

MVC 패턴

@Transactional

Dispatcher Servlet

JPA

OSIV

네트워크

OSI 7 Layer

TCP/IP 4 Layer

HTTP 프로토콜

Restful API

HTTP vs HTTPS

TCP vs UDP

쿠키와 세션

데이터베이스

정규화

실행계획

운영체제

메모리 구조

동적할당

프로세스 vs 쓰레드

CPU 스케줄링

페이지 교체 알고리즘

소프트웨어 일반

스케일아웃 vs 스케일업

라이브러리 vs 프레임워크

MSA

자료구조 & 알고리즘

Stack으로 계산기 구현

Stack 2개로 Queue 구현

DFS && BFS

MyBatis vs JPA

Kafka vs RabbitMQ

메시지 큐

RabbitMQ

Kafka

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