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[Spring] CloudFront & S3 API로 이미지 저장 및 삭제 기능 구현하기

Amaranth2023년 09월 10일

Kerdy 서비스를 구현하면서 새로운 기능이 추가/개선됨에 따라 이미지를 저장하고 관리할 필요가 생겼다. 그래서 이번에 S3와 CloudFront를 셋팅하고, S3 버킷에 이미지를 저장하고 삭제하는 기능을 구현했다.

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프로젝트에 할당된 S3는 기본적으로 private으로 설정되어 있었기 때문에, 우리는 S3에 접근할 수 있는 CloudFront 배포를 만들고 외부에서 S3의 자원에 접근할 때 CloudFront를 경유하도록 해야 했다.

S3 & CloudFront 셋팅 과정에서 팀에서 이미지 저장/삭제 작업을 백엔드에서 처리하느냐, 안드로이드에서 처리하느냐를 고민했었는데, 우리 팀의 경우 관리자 페이지를 만들기 위해 웹 프론트엔드 환경을 추가로 구성했기 때문에 만약 프론트 단에서 이미지를 저장/삭제하게 한다면 안드로이드와 웹 프론트 둘 다에서 처리 작업을 해야 했다. 여기에 2배의 시간 소요가 있을 것이라 생각해 백엔드에서 이미지 관리를 책임지게 하기로 했다.

흐름은 다음과 같다.

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프론트엔드&안드로이드에서 MultiPartFile 형식으로 이미지 파일을 넘겨주면, 백엔드에서 해당 파일을 S3에 업로드하고, 이미지 파일의 이름을 DB에 저장한다.

이후 프론트엔드&안드로이드는 이미지에 대한 정보를 이미지 파일의 이름으로 얻게 되고, CloudFront의 배포 도메인에 해당 이미지 파일의 이름을 결합한 URL을 실제 리소스에 활용한다.

CloudFront란

: 정적/동적 웹 컨텐츠에 대한 캐싱 기능을 지원하는 웹 CDN 서비스

캐싱을 지원하기 때문에 S3에 직접 접근하지 않고 컨텐츠를 가져올 수도 있어 비용을 절약할 수 있다.

CloudFront를 S3에 연동시키면 외부 사용자는 CloudFront의 배포 도메인 이름을 통해 S3 버킷에 접근할 수 있다.

스크린샷 2023-09-10 오후 8.15.37.png

인스턴스 설정이 모두 완료되었다고 가정하고, S3에 접근해 이미지를 관리하는 Spring 코드를 작성해보자.

코드 작성


S3 API 사용을 위한 cloud 라이브러리 설치

  • build.gradle

    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-aws:2.2.6.RELEASE

Config 파일 작성

일반적으로 S3에 접근할 권한이 있는 IAM을 생성하고, 해당 IAM 계정의 Access Key 및 Secret Key를 통해 S3에 연동할 수 있도록 설정파일을 작성한다.

  • AwsS3Config

    @Configuration
    public class AwsS3Config {
    
        @Value("${cloud.aws.credentials.access-key}")
        private String accessKey;
    
        @Value("${cloud.aws.credentials.secret-key}")
        private String secretKey;
    
        @Value("${cloud.aws.region.static}")
        private String region;
    
        @Bean
        public AmazonS3Client amazonS3Client() {
            BasicAWSCredentials awsCreds = new BasicAWSCredentials(accessKey, secretKey);
            return (AmazonS3Client) AmazonS3ClientBuilder.standard()
                    .withRegion(region)
                    .withCredentials(new AWSStaticCredentialsProvider(awsCreds))
                    .build();
        }
    }
  • application.yml

    cloud:
      aws:
        credentials:
          access-key: "IAM 계정의 Access Key"
          secret-key: "IAM 계정의 Secret Key"
        region:
          static: "리전"
        s3:
          bucket: "S3 버킷의 이름"
        stack:
          auto: false
    • credentials: IAM 계정의 access, secret key를 적는다.
    • bucket: 생성한 S3 버킷의 이름을 적는다.
    • region: 리전 정보를 적는다. 서울의 경우 ap-northeast-2이다.
    • stack: EC2에 Spring Cloud 프로젝트를 실행시키면 기본적으로 CloudFormation 구성을 시작하는데, 설정한 CloudFormationd이 없으면 프로젝트를 실행할 수 없기 때문에 해당 설정을 사용하지 않겠다는 뜻이다.(이게 없으면 에러가 발생한다.)

하지만 우테코에서 진행한 프로젝트의 경우, 별도의 권한 인증 없이도 EC2 인스턴스가 직접 S3에 접근할 수 있도록 설정이 되어있기 때문에 다음과 같이 처리해주면 된다.

  • AwsS3Config

    @Configuration
    public class AwsS3Config {
      
      @Value("${cloud.aws.region.static}")
      private String region;
      
      @Bean
      public AmazonS3Client amazonS3Client() {
        return (AmazonS3Client) AmazonS3ClientBuilder.standard()
            .withRegion(region)
            .build();
      }
    }
  • application.yml

    cloud:
      aws:
        credentials:
          instance-profile: true
        region:
          static: "리전"
        s3:
          bucket: "S3 버킷의 이름"
        stack:
          auto: false
    • credentials: instance-profile을 true로 설정해주면 EC2 인스턴스는 자신의 프로필 자격 증명을 사용해 AWS 리소스(S3)에 연결을 시도한다.

+) application.yml

spring:
  servlet:
    multipart:
      max-file-size: 10MB
      max-request-size: 10MB

기본적으로 multipart를 통해 보낼 수 있는 최대 파일의 크기(max-file-size)와 최대 요청용량(max-request-size)은 1MB인데, 넉넉하게 10MB로 설정해준다.

ImageService 구현

여러 개의 이미지를 추가/삭제하는 서비스 기능을 구현해보자.

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class ImageService {
  
  public static final String EXTENSION_DELIMITER = ".";
  private static List<String> ALLOWED_FILE_EXTENSIONS = List.of(".jpg", ".png", ".jpeg");
  
  @Value("${cloud.aws.s3.bucket}")
  private String bucket;
  
  private final AmazonS3 amazonS3;
  
  public List<String> uploadImages(final List<MultipartFile> multipartFiles) {
    List<String> fileNameList = new ArrayList<>();
    
    multipartFiles.forEach(file -> {
      final String fileExtension = extractFileExtension(file);
      
      String newFileName = UUID.randomUUID().toString().concat(fileExtension); // 파일명 난수화
      ObjectMetadata objectMetadata = new ObjectMetadata();
      objectMetadata.setContentLength(file.getSize());
      objectMetadata.setContentType(file.getContentType());
      
      try (InputStream inputStream = file.getInputStream()) {
        amazonS3.putObject(new PutObjectRequest(bucket, newFileName, inputStream, objectMetadata)
            .withCannedAcl(CannedAccessControlList.PublicRead));    //public read 권한으로 업로드
      } catch (IOException e) {
        throw new ImageException(ImageExceptionType.FAIL_UPLOAD_IMAGE);
      }
      fileNameList.add(newFileName);
    });
    
    return fileNameList;
  }
  
  private String extractFileExtension(MultipartFile file) {
    final String originalFileName = file.getOriginalFilename();
    final int extensionIndex = Objects.requireNonNull(originalFileName)
        .lastIndexOf(EXTENSION_DELIMITER);
    if (extensionIndex == -1 || !ALLOWED_FILE_EXTENSIONS.contains(
        originalFileName.substring(extensionIndex))) {
      throw new ImageException(ImageExceptionType.INVALID_FILE_FORMAT);
    }
    return originalFileName.substring(extensionIndex);
  }
  
  public void deleteImages(final List<String> fileNames) {
    fileNames.forEach((fileName) ->
        amazonS3.deleteObject(new DeleteObjectRequest(bucket, fileName)));
  }
}

조금씩 쪼개서 설명을 해보겠다.

public List<String> uploadImages(final List<MultipartFile> multipartFiles) {
    List<String> fileNameList = new ArrayList<>();
    
    multipartFiles.forEach(file -> {
      final String fileExtension = extractFileExtension(file);    // 1
      
      String newFileName = UUID.randomUUID().toString().concat(fileExtension); // 2
      
			ObjectMetadata objectMetadata = new ObjectMetadata();    // 3
      objectMetadata.setContentLength(file.getSize());    // 3-1
      objectMetadata.setContentType(file.getContentType());    // 3-2
      
      try (InputStream inputStream = file.getInputStream()) {
        amazonS3.putObject(new PutObjectRequest(bucket, newFileName, inputStream, objectMetadata));    // 4
      } catch (IOException e) {
        throw new ImageException(ImageExceptionType.FAIL_UPLOAD_IMAGE);
      }
      fileNameList.add(newFileName);
    });
    
    return fileNameList;
}
  1. 파일의 확장자(ex : ”.png”)를 추출해온다.

    private String extractFileExtension(MultipartFile file) {
        final String originalFileName = file.getOriginalFilename();
        final int extensionIndex = Objects.requireNonNull(originalFileName)
            .lastIndexOf(EXTENSION_DELIMITER);
        if (extensionIndex == -1 || !ALLOWED_FILE_EXTENSIONS.contains(
            originalFileName.substring(extensionIndex))) {
          throw new ImageException(ImageExceptionType.INVALID_FILE_FORMAT);
        }
        return originalFileName.substring(extensionIndex);
    }

    확장자가 존재하지 않거나 확장자가 jpg, png, jpeg에 해당되지 않는 경우 예외처리를 해주었다.

  2. 보통의 이미지 name은 중복된 이름이 생길 가능성이 높기 때문에 S3에 업로드하기 전 파일 명을 UUID.randomUUID()를 사용해 랜덤한 문자열로 다시 할당해준다.

  3. 업로드하려는 파일의 형식(content length, type 등)을 지정해주는 객체이다.

    3-1. metadata로 content length를 설정하지 않으면 S3에 업로드는 되지만 다음과 같은 에러 로그가 발생한다고 한다.

    [io-8443-exec-65] c.amazonaws.services.s3.AmazonS3Client : No content length specified for stream data.

    3-2. metadata로 content type을 설정해주지 않으면 S3에 올라갈 때 contentType이 jpg, png 이런 식으로 설정되는데, 이런 type의 파일은 url로 접속할 때 무조건 다운로드가 된다고 한다. image/jpg와 같이 설정해주면 이미지를 url로 조회할 수 있다.

  4. 실제로 이미지를 S3에 업로드하는 코드이다. 버킷의 이름, 파일 명, 입력 스트림 객체 등이 파라미터로 들어간다.

API(컨트롤러) 작성하기

실제로는 다른 API에서 이미지 서비스 기능을 호출해서 사용할 것이기 때문에 만들어줄 필요가 없지만, 테스트를 위해 이미지를 S3에 업로드/삭제하는 API를 만들어주었다.

@RestController
@RequiredArgsConstructor
public class ImageTestController {
  
  private final ImageService imageService;
  
  @PostMapping("/files")
  public ResponseEntity<List<String>> uploadImages(
      @RequestPart List<MultipartFile> multipartFile) {
    return ResponseEntity.ok(imageService.uploadImages(multipartFile));
  }
  
  @DeleteMapping("/files")
  public ResponseEntity<Void> deleteImages(@RequestParam List<String> fileNames) {
    imageService.deleteImages(fileNames);
    return null;
  }
}

테스트


포스트맨을 사용해 이미지가 잘 업로드되는지 확인해보자.

스크린샷 2023-09-09 오후 2.22.22.png

스크린샷 2023-09-09 오후 2.20.42.png

정상적으로 업로드가 되는 것을 확인할 수 있다!

참고 자료


[AWS] S3를 Spring에서 사용하기 - 이미지 업로드

[SpringBoot] SpringBoot를 이용한 AWS S3에 여러 파일 업로드 및 삭제 구현하기

[AWS] Spring boot 에서 AWS S3 로 이미지 저장하기

[SpringBoot] S3와 CloudFront를 이용한 사진 업로드 구현하기


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