스프링 웹 플럭스 (Spring Webflux)

프로젝트 리액터

• 프로젝트 리액터는 리액티브 스트림의 구현체 중 하나로 스프링의 에코시스템 범주에 포함된 프레임워크이다.
• 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 사용해서 비동기-논블로킹 코드의 난해함을 어느정도 해결한다.
• 백프레셔를 사용해 시스템의 부하를 효율적으로 조절할 수 있다.

 

 

모노와 플럭스

• 리액터는 리액티브 스트림의 Publisher 인터페이스를 구현하는 모노(Mono)와 플럭스(Flux)라는 두 가지 핵심 타입을 제공한다.
• 모노는 0..1개의 단일 요소 스트림을 통지하는 발행자이다.
• 플럭스는 0..N개로 이뤄진 다수 요소 스트림을 통지하는 발행자이다.
• 두 타입 모두 리액티브 스트림 데이터 처리 프로토콜대로 onComplete 또는 on Error 시그널이 발생할 때 까지 onNext 를 사용해 구독자에게 데이터를 통지한다.

 

 

Mono를 사용한 예제

package mono

import reactor.core.publisher.Mono

fun main() {
	val mono: Mono<String> = Mono.just("hello reactive world")
   	mono.subscribe(::println)
}

// 결과
// hello reactive world

• Mono.just(data: T) 는 객체를 인자로 받은 뒤 모노로 래핑하는 팩토리 함수이다.

 

 

subscribe()를 호출하지 않은 경우

package mono

import reactor.core.publisher.Mono

fun main() {
	val mono: Mono<String> = Mono.just("hello reactive world")
	println(mono)
}

// 결과
// MonoJust

• 모노와 플럭스의 연산자는 모두 Lazy 동장하여 subcribe를 호출하지 않으면 리액티브 스트림 사양대로 코드가 동작하지 않는다.
• 즉 subscribe는 Terminal Operator(최종 연산자 이다.
• Java8의 스트림도 이와 유사하게 map, flatMap, Filter 등 중간 연산자이고 collect, findFirtst, count 등이 최종 연산자이다.

 

 

Flux를 사용한 예제

import reactor.core.publisher.Flux

data class Cellphone(
    val name: String,
    val price: Int,
    val currentcy: 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)
}

// 결과
// Cellphone(name = Iphone, price = 100, currency = Currency.KRW)
// Cellphone(name = Galaxy, price = 90, currency = Currency.KRW)

• 다수의 요소를 가진 데이터 스트림을 통지하는 퍼블리셔 이기 때문에 다수의 객체를 넣어 줄 수 있다.

 

 

스트링 MVC vs 스프링 WebFlux

 

스트링 MVC

• 스프링으로 개발된 대부분의 웹 애플리케이션은 서블릿 기반의 스프링 MVC 이다.
• 스프링 MVC 는 동시성 처리를 전통적 웹 방식인 하나의 스레드가 하나의 요청을 처리하느 Thread per Request Model 을 사용한다.
• Thread per Request Model 은 DB, Network IO 등이 발생할 경우 결과를 받기까지 스레드가 블로킹됨
• 이러한 문제를 해결하기 위해 스레드 풀을 사용해 동시성을 제어한다.
  • 만약 스레드 풀을 사용하지 않는다면 동시성을 처리하기 위해서 매 요청마다 스레드를 계속 생성 해줘야 함. 
  • 그렇게 되면 스레드도 메모리를 많이 사용하기 때문에 특정 지점부터는 스레드를 생성할 수 없게 된다. 
  • 만약 스레드 풀의 설정에 들어간 스레드 개수로 한계치에 도달한다고 하면 애플리케이션을 스케일아웃하여 늘리던지, 각 구간마다 스레드 풀의 개수를 늘려서 동시성을 제어해야 한다.

스프링 WebFlux

• 스프링 WebFlux는 전통적 웹 프레임워크인 스프링 MVC 와 대비되는 리액티브 기반의 웹 스택 프레임워크이다.
• 기본적으로 프로젝트 리액터 기반이며 리액티브 스트림의 다른 구현체인 RxJava, 코루틴으로도 개발이 가능하다.
• 스프링 WebFlux 비동기-논블로킹으로 동작을 하므로 적은 수의 스레드로도 대량의 동시성을 제어할 수  있다.
  • DB query, Network IO 에서 스레드가 블록킹되어 5초가 걸린다면 해당 스레드는 5초의 기간동안 아무 일도 하지 않는 것이 아니라, 다른 일을 하면서 5초가 지난 뒤에 이벤트를 리턴 받아 별도의 스레드가 응답을 처리하게 된다

 

 

 

 

 

 

 

스프링 MVC

• 명령어 코드 작성은 코드의 흐름을 쉽게 이해할 수 있고 디버깅하기 쉽다.
• 대부분의 스프링 웹 애플리케이션이 스프링 MVC 기반이므로 안정성과 풍부한 라이브러리를 지원한다.
• JPA, JDBC와 같은 블로킹 API를 사용하는 경우에는 스프링 MVC 를 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.

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

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

• 스프링 MVC 에서도 리액터와 WebFlux 의존성을 추가하여 리액티브 코드와 논블로킹 라이브러리를 사용할 수 있다.