스프링 WebFlux

1. 스프링 WebFlux

1-1. 프로젝트 리액터 (Project Reactor)

• 리액티브 스트림의 구현체 중 하나로 스프링의 에코시스템 범주에 포함된 프레임워크
• 리액티브 스트림 사양을 구현하고 있으므로 리액티브 스트림에서 사용하는 용어와 규칙을 그대로 사용한다.
• 리액터를 사용하면 애플리케이션에 리액티브 프로그래밍을 적용할 수 있고 비동기-논블로킹을 적용할 수 있다.
• 함수형 프로그래밍의 접근 방식을 사용해 비동기-논블로킹의 난해함을 어느 정도 해결한다.
• 백프레셔(BackPressure)를 사용해 시스템의 부하를 효율적으로 조절할 수 있다.

 

1-2. 모노(Mono)와 플럭스(Flux)

• 리액터는 리액티브 스트림의 Publisher 인터페이스를 구현하는 Mono와 Flux라는 두 가지 핵심 타입을 제공한다.
• Mono는 0..1개의 단일 요소 스트림을 통지하는 발행자이다.
• Flux는 0..n개로 이루어진 다수 요소 스트림을 통지하는 발행자이다.
• 두 타입 모두 리액티브 스트림 데이터 처리 프로토콜대로 onComplete 또는 onError 시그널이 발생할 때 까지 onNext를 사용해 구독자에게 데이터를 통지한다.

import reactor.core.publisher.Mono

fun main() {
  val mono : Mono<String> = Mono.just("Hello Reactive World")
  mono.subscribe(::println)
  
  // 출력 결과
  // Hello Reactive World
  
  // subscribe()를 호출하지 않은 경우
  println(mono)
  // 출력 결과
  // MonoJust
}

• Mono.just(data: T)는 객체를 인자로 받은 뒤 모노로 래핑하는 함수이다.
• Mono와 Flux의 연산자 모두 Lazy로 동작하여 subscribe를 호출하지 않으면 리액티브 스트림 사양대로 코드가 동작하지 않는다.
• 즉 subscribe는 Terminal Operator(최종 연산자)이다.
• Java8의 스트림도 이와 유사하게 map, flatMap, filter 등은 중간 연산자이고 collect, findFirst, count 등이 최종 연산자이다.

import reactor.core.publisher.Flux

data class Cellphone(
  val name: String,
  val price: Int,
  val currency: Currency,
)

enum class Currency {
  KRW, USD
}

fun main() {
  val iPhone = Cellphone(name = "iPhone", price = 100, currency = Currency.KRW)
  val galaxy = Cellphone(name = "Galaxy", price = 90, currency = Currency.KRW)
  
  val flux : Flux<Cellphone> = Flux.just(iPhone, galaxy)
  
  flux.subscribe(::println)
}

/* 출력 결과
Cellphone(name=iPhone, price=100, currency=KRW)
Cellphone(name=galaxy, price=90, currency=KRW)
*/

• Flux는 Mono와 다르게 다수의 요소를 통지할 수 있다.

 

2. 스프링 WebFlux와 스프링 MVC 비교

2-1. 스프링 MVC

• 스프링으로 개발된 대부분의 웹 애플리케이션은 서블릿 기반의 스프링 MVC이다.
• 동시성 처리를 전통적 웹 방식인 하나의 스레드가 하나의 요청을 처리하는 Thread per Request Model을 사용한다.
• Thread per Request Model은 DB, Network IO 등이 발생할 경우 결과를 받기 까지 스레드가 블로킹 된다.
• 이러한 문제를 해결하기 위해 스레드 풀을 사용해 동시성을 제어한다.

 

2-2. 스프링 WebFlux

• 스프링 WebFlux는 전통적 웹 프레임워크인 스프링 MVC와 대비되는 리액티브 기반의 웹 스택 프레임워크이다.
• 기본적으로 프로젝트 리액터 기반이며 리액티브 스트림의 다른 구현체인 RxJava나 코틀린 코루틴으로도 개발이 가능하다.
• 스프링 WebFlux는 비동기-논 블로킹으로 동작하므로 적은 수의 스레드로도 대량의 동시성을 제어할 수 있다.

 

2-3. 스프링 MVC와 스프링 WebFlux 비교

• 스프링 MVC
  
  • 명령형 코드 작성은 코드 흐름을 쉽게 이해할 수 있고 디버깅이 쉽다.
  • 대부분의 스프링 웹 애플리케이션이 스프링 MVC기반이므로 안정성과 풍부한 라이브러리를 지원한다.
  • JPA, JDBC와 같은 블로킹 API를 사용하는 경우에는 스프링 MVC를 사용하는 것이 낫다.
• 스프링 WebFlux
  • 함수형 엔드포인트와 애노테이션 컨트롤러 방식을 모두 지원
  • 이벤트 루프 동시성 모델
  • 스프링 MVC에 비해 러닝커브가 많이 높은 편
  • 전 구간 비동기-논블로킹인 경우에 최적의 성능을 보여준다.
  • 스프링 MVC에서도 리액터와 WebFlux의 의존성을 추가하여 리액티브 코드와 논블로킹 라이브러리를 사용할 수 있다.

// 어쩔 수 없이 블로킹 API를 사용하는 경우 별도의 스케줄러로 동작시키는게 좋다.
val blockingWrapper = Mono.fromCallable {

  // JPA의 블로킹 코드
  jpaRepository.findById(id)
  
}.subscribeOn(Schedulers.boundedElastic())

 

Reference

• https://fastcampus.co.kr/dev_online_kopring