[기술면접대비] 개발자 기술 면접 대비 요약본 (5)

1. Thred란 무엇인지 설명하시오. 

👉🏻 스레드(Thread)란 프로세스(Process) 내에서 실제로 작업을 수행하는 주체를 의미합니다. 모든 프로세스에는 한 개 이상의 스레드가 존재하여 작업을 수행합니다. 또한 두 개 이상의 스레드를 가지는 프로세스를 멀티스레드 프로세스(Multi-threaded process)라고 합니다. 

(+) 멀티 스레드란 

👉🏻 하나의 응용프로그램을 여러 개의 스레드로 구성하고, 각 스레드로 하여금 하나의 작업을 처리하도록 하는 것입니다. 웹 서버는 대표적인 멀티 스레드 응용 프로그램입니다. 

멀티스레드

 

장점 
1. 시스템 자원 소모 감소(자원의 효율성 증대)
2. 시스템 처리량 증가(처리 비용 감소) - 스레드 사이의 작업량이 작아 Context Switching**이 빠름
3. 간단한 통신 방법으로 인한 프로그램 응답 시간 단축 - 스레드는 프로세스 내의 Stack 영역을 제외한 모든 메모리를 공유하기 때문에 통신의 부담의 적음

단점
1. 주의 깊은 설계가 필요
2. 디버깅이 까다롭다.
3. 단일 프로세스 시스템의 경우 효과를 기대하기 어렵다. 
4. 멀티 스레드의 경우 자원 공유의 문제가 발생한다.(동기화** 문제)

**Context Switching
: 프로세스의 상태 정보를 저장하고 복원하는 일련의 과정.
동작 중인 프로세스가 대기하면서 해당 프로세스의 상태를 보관하고, 대기하고 있던 다음 순번의 프로세스가 동작하면서 이전에 보관했던 프로세스 상태를 복구하는 과정. 

**스레드 동기화 방법의 종류 
1. Mutex(뮤텍스)
2. Semaphore(세마포어)
3. Monitor(모니터)

(+) Java Thread(자바 스레드)란 

👉🏻 일반 스레드와 거의 차이가 없으며, JVM이 운영체제의 역할을 합니다. 자바에는 프로세스가 존재하지 않고 스레드만 존재하며, 자바 스레드는 JVM에 의해 스케쥴링 되는 실행 단위 코드 블록입니다. 

 

 

2. Garbage Collector란 무엇인지 설명하시오.

👉🏻 우선 Garbage란 '정리되지 않은 메모리', '유효하지 않은 메모리 주소'를 말합니다. 

String[] array = new String[3];

array[0] = "0";
array[1] = "1";
array[2] = "2";

array = new String[]{"G", "C"};

위 코드에서 String 배열이 할당되기 전에 할당된 0,1,2는 주소를 잃버리게 됩니다. 이렇게 주소를 잃어버려 사용할 수 없는 메모리가 '정리되지 않은 메모리' 입니다. C언어에서는 Dangling Object, 자바에서는 이것을 Garbage라고 부릅니다.

가비지 컬렉터(Garbage Collector)는 메모리가 부족할 때 쓰레기, 즉 Garbage를 정리해주는 프로그램을 말합니다. 가비지는 유효한 메모리가 아니기 때문에 메모리가 낭비됩니다. 따라서 JVM의 가비지 컬렉터는 가비지를 다른 용도로 사용할 수 있게 '메모리 해제'를 시키는 프로그램입니다. 
JVM은 메모리를 부여받고 프로그램을 실행하다가 메모리가 부족해지는 순간이 오면 OS에게 추가로 메모리를 더 요청하게 됩니다. 바로 이 때 가비지 컬렉터가 실행됩니다.  

(+) Stop The World

👉🏻 Stop-the-world는 GC 실행을 위해 JVM이 애플리케이션 실행을 멈추는 것 입니다. GC가 실행될 때는 GC를 실행하는 스레드를 제외한 모든 스레드들이 작업을 멈춥니다. GC작업이 완료된 이후에 중단했던 작업을 다시 시작합니다. 대개 GC 튜닝이란 stop-the-world 시간을 줄이는 것을 의미합니다. 

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3. Session과 Cookie에 대해 설명하시오. 

👉🏻 쿠키와 세션을 사용하는 이유는 HTTP(Hypertext Transfer Protocol)의 비연결성(Connectionless)과 비상태성(Stateless)이라는 특징을 보완하기 위해서 사용됩니다. 

비연결성은 클라이언트가 서버에 요청(request)을 했을 때, 그 요청에 맞는 응답(response)을 보낸 후 연결을 끊는 처리방식입니다. 비상태성은 클라이언트의 상태 정보를 가지지 않는 서버 처리 방식입니다. 첫번째 통신에서 클라이언트와 데이터를 주고 받았다 해도, 두번째 통신에서는 이전 데이터를 유지하지 않습니다. 

서버와 클라이언트가 통신을 할 때 통신이 연속적으로 이어지지 않고 끊어진다면 서버는 클라이언트가 누구인지 계속 인증을 해줘야 합니다. 하지만 그것은 매우 귀찮고 번거로운 일임과 동시에 웹페이지의 로딩을 느리게 만드는 요인이 되기도 합니다. 그런 번거로움을 해결하는 방법이 바로 쿠키와 세션입니다. 

1. 쿠키(Cookie)

👉🏻 HTTP의 일종으로 사용자가 어떤 웹 사이트를 방문할 때 생성되는 정보를 담은 임시 파일입니다. 즉, 쿠키는 서버가 사용자의 웹 브라우저에 저장하는 데이터를 말합니다. 쿠키의 데이터 형태는 Key와 Value로 구성되고 String 형태로 이루어져 있습니다. 브라우저마다 저장되는 쿠키는 다르며 서버에서는 브라우저가 다르면 다른 사용자로 인식합니다.

✔ 쿠키의 특징
1. 이름, 값, 만료일(저장 기간 설정), 경로 정보로 구성되어 있다.
2. 클라이언트에 총 300개의 쿠키를 저장할 수 있다. 
3. 하나의 도메인 당 20개의 쿠키를 가질 수 있다. 
4. 하나의 쿠키는 4KB(=4096byte)까지 저장이 가능하다. 

✔ 쿠키의 동작 순서 
1. 클라이언트가 페이지를 요청한다.(사용자가 웹 사이트 접근)
2. 웹 서버는 쿠키를 생성한다. 
3. 생성한 쿠키에 정보를 담아 HTTP 화면을 돌려줄 때 같이 클라이언트에게 돌려준다. 
4. 넘겨 받은 쿠키는 클라이언트가 가지고 있다가 다시 서버에 요청할 때 요청과 함께 쿠키를 전송한다.
5. 동일 사이트 재방문 시, 클라이언트의 PC에 해당 쿠키가 있을 경우 요청 페이지와 함께 쿠키를 전송한다.

✔ 사용 예시 
1. 방문했던 사이트에 다시 방문했을 때 아이디와 비밀번호 자동 입력
2. 팝업창을 통해 "오늘 이 창을 다시 보지 않기" 체크 

✔ 쿠키의 단점
1. 서버가 가지고 있는 것이 아닌 사용자에게 저장되기 때문에 임의로 고치거나 지울 수 있고, 가로채기도 쉬워 보안이 취약하다. 
---> 이런 단점을 보완해주는 것이 세션

 

2. 세션(Session)

👉🏻 일정 시간동안 같은 사용자(브라우저)로부터 들어오는 일련의 요구사항을 하나의 상태로 보고, 그 상태를 일정하게 유지시키는 기술입니다. 세션 아이디는 웹 브라우저 당 1개 씩 생성되어 웹 컨테이너에 저장되며 브라우저 종료시 소멸됩니다. 로그인한 사용자에 대해서만 세션을 생성하는 것이 아니라 로그아웃 시 새로운 사용자로 인식하여 새로운 세션이 생성됩니다. 

✔ 세션의 특징
1. 웹 서버에 웹 컨테이너의 상태를 유지하기 위한 정보를 저장한다. 
2. 웹 서버에 저장되는 쿠키(=세션 쿠키)
3. 브라우저를 종료하거나, 서버에서 세션을 삭제했을 때만 삭제가 됨으로 쿠키보다 비교적 보안이 좋다.
4. 저장 데이터에 제한이 없다. 
5. 각 클라이언트에 고유 session ID를 부여한다. 이 session ID로 클라이언트를 구분하여 각 클라이언트의 요구에 맞는 서비스를 제공한다. 

✔ 세션의 동작 순서 
1. 클라이언트가 페이지를 요청한다(사용자가 웹사이트 접근)
2. 서버는 접근한 클라이언트의 Request-Header 필드인 Cookie를 확인하고, 클라이언트가 해당 session ID를 보냈는지 확인한다. 
3. session ID가 존재하지 않는다면, 서버는 session ID를 생성해 클라이언트에게 돌려준다. 
5. 서버에서 클라이언트로 돌려준 session ID를 쿠키를 사용하여 서버에 저장한다. 
5. 클라이언트 접속 시 이 세션 쿠키를 이용하여 session ID 값을 서버에 전달한다. 

✔ 사용 예시 
1. 화면이 이동해도 로그인이 풀리지 않고 로그아웃하기 전까지 유지된다. 

 

3. 쿠키와 세션 차이 비교

	쿠키(cookie)	세션(session)
저장 위치	클라이언트(=접속자 PC)	웹 서버
저장 형식	text	object
만료 시점	쿠키 저장 시 설정 (브라우저가 종료되더라도 만료시점이 지나지 않으면 자동 삭제되지 않음)	브라우저 종료 시 삭제  (기간 지정 가능)
사용하는 자원(리소스)	클라이언트 리소스	웹 서버 리소스
용량 제한	총 300개 하나의 도메인 당 20개 하나의 쿠키 당 4KB(=409byte)	서버가 허용하는 한 용량제한 없음
속도	세션보다 빠름	쿠키보다 느림
보안	세션보다 안좋음	쿠키보다 좋음

 

 

4. Stack과 Queue에 대해 설명하시오. 

stack

👉🏻 Stack

스택은 '쌓다'라는 의미를 가지고 있습니다. 즉, 데이터를 차곡차곡 쌓아올린 형태로 자료를 구성합니다. 스택은 후입선출(LIFO:Last-In-First-Out)의 자료구조입니다. LIFO구조라고 하며 마지막에 들어온 것이 먼저 나간다라는 뜻입니다. 입구와 출구가 같은 자료구조라고 할 수 있겠습니다. 
스택에서의 데이터 삽입 연산을 push, 삭제 연산을 pop이라고 합니다. 이렇게 삽입과 삭제가 일어나는 위치를 top이라고 합니다. 비어있는 스택에서 원소를 추출하려고 할 때 stack underflow라고 하며, 스택이 넘치는 경우에는 stack overflow라고 합니다. 

✔ 스택의 활용 
1. 웹 브라우저의 방문기록(뒤로가기) - 가장 나중에 열린 페이지부터 다시 보여준다. 
2. 역순 문자열 만들기 - 가장 나중에 입력된 문자부터 출력한다. 
3. 실행 취소(undo) - 가장 나중에 실행된 것 부터 실행을 취소한다. 
4. 후위 표기법 계산
5. 수식의 괄호 검사(연산자 우선순위 표현을 위한 괄호 검사) 
6. 깊이 우선 탐색(DFS, Depth-First Search) 구현

 

Queue

👉🏻 Queue

큐(Queue)는 스택과 비슷하지만 다른 자료구조입니다. 큐는 선입선출(FIFO:First-In-First-Out)의 구조를 가지고 있습니다. FIFO 구조라고 하며, 먼저 들어온 것이 먼저 나간다라는 뜻입니다. 공연장에서 입장을 기다리는 관객들을 예시로 들 수 있습니다. 
정해진 곳(top)을 통해서만 삽입, 삭제가 이루어지는 스택과는 달리 큐는 한 쪽 끝에서는 삽입 작업을 다른 한 쪽 끝에서는 삭제 작업이 이루어집니다. 이 때 삭제 연산만 수행되는 곳을 front, 삽입 연산만 이루어지는 곳을 rear라고 합니다. 큐의 rear에서 이루어지는 삽입 연산을 인큐(enQueue), front에서 이루어지는 삭제 연산을 디큐(dQueue)라고 부릅니다.

✔ 큐의 활용
1. 우선순위가 같은 작업 예약(프린터의 인쇄 대기열)
2. 은행 업무 
3. 콜센터 고객 대기시간
4. 프로세스 관리 
5. 너비 우선 탐색(BFS, Breadth-First Search) 구현 
6. 캐시(Cache) 구현

 

5. Anomaly(이상) 현상에 대해 설명하시오. 

👉🏻 좋은 관계형 데이터베이스를 설계하기 위해서는 정보의 이상 현상(Anomaly)이 생기지 않도록 고려해야합니다. 이상 현상은 갱신이상(Modification Anomaly), 삽입 이상(Insertion Anomaly), 삭제 이상(Deletion Anomaly)으로 구성됩니다. 

1. 갱신 이상: 릴레이션에서 튜플에 있는 속성 값을 갱신할 때 일부 튜플의 정보만 갱신되어 정보에 모순이 생기는 현상 
2. 삽입 이상: 릴레이션에 데이터를 삽입할 때 의도와는 상관없이 원하지 않은 값들도 함께 삽입되는 현상
3. 삭제 이상: 릴레이션에 데이터를 삭제할 때 의도와는 상관없는 값들도 함께 삭제되는 연쇄 삭제 현상

이러한 이상 현상을 정규화 과정을 통해 해결할 수 있습니다. 속성들간의 종속관계를 분석한 후 여러개의 릴레이션으로 분해하는 과정을 정규화(Normalization)이라고 합니다. 

(+) 정규화 과정 

1. 제 1 정규형 - 모든 도메인이 원자값이 되도록 분해 
2. 제 2 정규형 - 부분함수적 종속 관계 제거 
3. 제 3 정규형 - 이행적 함수 종속 관계 제거 
4. BCNF - 후보키가 아닌 결정자 제거 
5. 제 4 정규형 - 다치종속 관계 제거 
6. 제 5 정규형 - 후보키를 통하지 않는 조인종속 제거