Cat Framework

Cat Framework는 Node.js 환경에서 동작하는 웹 애플리케이션 서버를 개발하기 위한 프레임워크입니다. 현재 버전은 독립적인 모듈이 아니라, 웹 애플리케이션 코드와 결합된 형태로 제공됩니다.

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🟦 구조

🚀 HTTP 모듈

Node.js의 기본 http 모듈을 사용하지 않고, 저수준 TCP 통신 모듈(node:net)을 활용하여 자체 HTTP 객체 매핑 모듈을 구현했습니다.

📩 HTTP 요청 처리 과정

1️⃣ TCP 포트로 HTTP 요청을 수신

2️⃣ 버퍼를 문자열로 변환 후, start-line을 파싱하여 HTTP 규격 검증

3️⃣ 헤더와 바디를 파싱하여 HttpRequest 객체로 매핑

• interface/http/HttpRequest.ts

export class HttpRequest {
    readonly method: HttpMethodType;
    readonly url: string;
    readonly path: string;
    readonly params: object;
    readonly header: object;
    readonly body: object | undefined;
    readonly multiparts: MultipartType[] | undefined;
    readonly ext: HttpContentTypeExt;
    private authenticated: number | undefined;

    constructor(httpRequestData: HttpRequestData) {
        this.method = httpRequestData.method;
        this.url = httpRequestData.url;
        this.path = httpRequestData.path;
        this.params = httpRequestData.params;
        this.ext = this.validateExt(path.extname(this.url));
        this.header = httpRequestData.headers;
        this.body = httpRequestData.body;
        this.multiparts = httpRequestData.multiparts;

        this.logReq();
    }
}

📤 HTTP 응답 처리 과정

1️⃣ HttpResponse 객체에 데이터 매핑

2️⃣ HTTP 규격에 맞는 응답 문자열 생성

3️⃣ 클라이언트에게 응답 반환

• interface/http/HttpResponse.ts

export class HttpResponse {
    private readonly socket;
    private readonly headers: Map<string, string>;
    private body: Buffer | string;
    private statusCode: HttpStatusType;

    constructor(socket: net.Socket) {
        this.socket = socket;
        this.statusCode = 200;
        this.headers = new Map<string, string>();
        this.body = '';
    }
}

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🔧 미들웨어

HTTP 요청을 처리하기 전에 미들웨어를 등록하여 전처리 과정을 추가할 수 있습니다.

✅ 미들웨어 등록 방식

• main.ts에서 체이닝을 통해 미들웨어를 순차적으로 등록할 수 있습니다.

this.server  
    .use(this.sessionHandler)  
    .use(this.router)  
    .use(this.exceptionHandler);

• 커스텀 미들웨어 등록은 Middleware 인터페이스를 상속받아야 합니다.

export interface Middleware {
    handle(req: HttpRequest, res: HttpResponse, next: Function, err?: Error): Promise<void>;
}

• ⚠️ 예외 처리 핸들러는 반드시 마지막 미들웨어로 등록해야 합니다.

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🔀 라우터

Cat Framework의 라우터는 URL과 HTTP 메서드를 매핑하여 적절한 비즈니스 로직을 실행하는 역할을 합니다.

• Router.ts

@Injectable()
export class Router implements Middleware {
    private static readonly instance: Router | undefined;
    private readonly routers: Routers;

    constructor() {
        this.routers = {
            GET: {},
            POST: {},
            DELETE: {},
            PUT: {},
            PATCH: {},
        };
    }
}

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🏗️ 의존성 주입 (DI) 컨테이너

Cat Framework는 의존성 주입(DI, Dependency Injection) 컨테이너를 지원하여 **제어의 역전(Inversion of Control, IoC)**을 실현합니다.

⚠️ Cat Framework는 실행 전에 반드시 빌드가 필요합니다.

• NestJS처럼 별도의 모듈 파일을 생성하지 않고 DI 컨테이너를 자동 관리합니다.

• 빌드 타임에 @Injectable, @Service, @Controller 등의 클래스를 자동으로 탐색하여 DI 컨테이너에 등록합니다.

• DIContainer.ts

export class DIContainer {
    private static instance: DIContainer;
    private constructors: Map<string, any> = new Map();
    private instances: Map<string, any> = new Map();

    static getInstance(): DIContainer {
        if (!DIContainer.instance) {
            DIContainer.instance = new DIContainer();
        }
        return DIContainer.instance;
    }

    register(name: string, constructor: any): void {
        this.constructors.set(name, constructor);
    }

    resolve<T>(name: string): T {
        if (this.instances.has(name)) {
            return this.instances.get(name);
        }
        const constructor = this.constructors.get(name);
        if (!constructor) {
            throw new Error(`Dependency not found: ${name}`);
        }
        const instance = new constructor();
        this.instances.set(name, instance);
        return instance;
    }
}

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🎨 커스텀 데코레이터

Cat Framework는 의존성 주입 및 HTTP 요청 처리를 위한 다양한 데코레이터를 제공합니다.

🔹 주요 데코레이터

• @Service, @Repository, @Injectable → 의존성 주입 클래스

• @Controller, @PostMapping, @GetMapping → HTTP 요청 처리

• @RequestBody, @RequestParam, @Multipart → 요청 데이터 매핑

• Injectable.decorator.ts

function createInjectableDecorator(type: InjectableType) {
    return function (name?: string): ClassDecorator {
        return function (target: any) {
            const dependencyName = name || target.name;
            Reflect.defineMetadata('injectableType', type, target);
            DIContainer.getInstance().register(dependencyName, target);
            return target;
        };
    };
}

• Controller.decorator.ts

export function Controller(basePath: string = ''): ClassDecorator {
    return function (target: any) {
        const router = DIContainer.getInstance().resolve<Router>('Router');
        if (!router) throw new Error('Router is not registered in DIContainer');
        Reflect.defineMetadata('isController', true, target);
        Reflect.defineMetadata('basePath', basePath, target);
        DIContainer.getInstance().register(target.name, target);
    };
}

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🎯 결론

Cat Framework는 저수준 네트워크 프로그래밍을 활용하여 고성능 웹 애플리케이션 서버를 구축할 수 있도록 설계되었습니다. 🚀

더 자세한 사항은 소스 코드와 함께 살펴봐 주세요! 🧐