미들웨어에 대하여

미들웨어는 요청과 응답의 중간 단계에서 이뤄지는 소프트웨어 구성 요소를 의미한다.
미들웨어는 클라이언트와 서버 간의 통신을 처리하고
어플리케이션의 동작을 제어하며 기능을 확장시키는 역할을 수행한다.
보통은 요청 처리와 응답처리, 어플리케이션 제어, 기능 확장 등을 주요 목적으로 사용되는데
각 목적은 다음과 같다.

• 요청 처리 : 미들웨어는 인증, 인가, 데이터 유효성 검사 등
  클라이언트로부터의 요청을 처리하고 필요한 동작을 수행한다.
  
• 응답 처리 : 서버가 클라이언트에게 보낸 응답을 훔쳐 수정 처리한다.
  응답에 헤더를 추가하거나 데이터를 압축하거나 캐싱을 사용하는 것이 그 예이다.
  
• 어플리케이션 제어 : 미들웨어는 조건 처리를 하거나 다음 미들웨어로 넘기거나 에러 처리 등
  어플리케이션의 흐름을 제어하고 요청과 응답의 전달을 조정한다.
  
• 기능 확장 : 미들웨어는 어플리케이션의 기능을 확장한다.
  외부API를 호출하거나 DB 연결하거나 캐싱 작업을 수행하는 것이 그 예이다.
  

미들웨어를 통해 어플리케이션을 모듈화 시킬 수 있고, 유연하고 재사용 가능한 구성 요소로 분리해
관리할 수 있다.

미들웨어 유형

미들웨어에서 일반적으로 사용되는 유형은 로깅 미들웨어, 인증 및 인가 미들웨어,
라우팅 미들웨어, 에러 처리 미들웨어, 압축 미들웨어, 캐싱 미들웨어, DB관리 미들웨어 등이 있다.

로깅 미들웨어는 어플리케이션의 로그를 기록하고 저장하는 미들웨어다.
로깅은 디버깅, 모니터링, 오류 추적 등에 사용되고 어플리케이션의 동작을 파악하는데 유용하다.

인증 및 인가 미들웨어는 사용자의 신원을 확인하고 권한을 부여하는데 사용되는 미들웨어다.
사용자 인증을 처리하고, 접근 제어 및 권한 검사를 수행해 보안을 강화하는 역할을 한다.

라우팅 미들웨어는 요청한 URL 경로를 기반으로 해당하는 핸들러나 컨트롤러 요청을 라우팅하는 미들웨어다.
다양한 엔드포인트를 관리하고 적절한 처리 로직으로 요청을 전달한다.

에러 처리 미들웨어는 발생한 에러를 처리하고 클라이언트에게 응답하는 미들웨어다.
예외 처리, 오류 메시지 생성, 에러 페이지 표시 등을 담당하는 역할을 한다.

압축 미들웨어는 요청과 응답의 데이터를 압축 전달하는 미들웨어다.
대용량 데이터 전송을 최적화하고 네트워크 대역폭을 절약하는 역할을 한다.

캐싱 미들웨어는 반복적 요청에 대한 응답을 캐싱하여 성능을 향상시키는 미들웨어다.
캐싱의 역할은 앞서 여러 차례 언급함으로 생략하고자 한다.

미들웨어 요청 처리 흐름

• 클라이언트 요청 : 클라이언트 요청이 서버로 도달한다. 요청은 라우터를 통해 어플리케이션에 전달된다.
  
• 미들웨어 실행 : 요청이 전달되면 첫 번째 미들웨어가 동작한다. 주로 요청을 가로채 필요한 전처리 작업을 수행한다.
  그래서 보통은 로깅 미들웨어가 로그를 생성하고 저장하는 단계가 이뤄지는 구간이다.
  
• 다음 미들웨어 실행 : 인증 및 인가, 데이터 유효성 검사 등 각 미들웨어가 특정한 역할을 담당해 순차적으로 실행된다.
  
• 요청 전달 : 요청을 적절한 핸들러나 컨트롤러로 전달하고 필요한 로직을 수행한다.
  
• 응답 생성 : 핸들러나 컨트롤러는 요청에 대한 응답을 생성하고 다시 미들웨어를 거쳐 클라이언트에게 전달된다.
  
• 응답 처리 : 응답이 미들웨어 체인을 통과하며 압축 미들웨어 같은 후처리 작업을 거친다.
  
• 응답 전달 : 최종 응답이 클라이언트에게 전달된다.
  

어플리케이션의 확장

미들웨어를 사용하면 어플리케이션의 기능을 확장할 수 있다.
앞서 말한 인증과 인가 혹은 캐싱과 로깅이 대표적인 예시고,
이 밖에도 에러를 처리하거나 세션을 관리하는 등의 작업을 수행해
어플리케이션의 기능을 이전보다 확장시킬 수 있다.
또한, 미들웨어는 데이터를 변환하고 가공하는데 사용하기도 하는데
요청과 응답의 데이터를 변환하고 가공할 수 있게 만들어준다.

Node.js Express 미들웨어 예시

Express에서 미들웨어를 사용할 때, 미들웨어만 모아서 표현하기도 하는데
원래 표현 과정은 이렇다고 한다.

app.get('/user/:userId', (req, res, next) => {
    const filteredData = data.filter(item => {item.id == req.params.userId });
    next();
});