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Spring5-리액티브 스프링

  1. 리액티브 스프링이란?
  2. 리액터

Spring5-리액티브 스프링

🗣️ 출처

_ 초보 웹 개발자를 위한 스프링 5 프로그래밍 입문 _와 스프링 인 액션 의 내용을 바탕으로 정리한 내용입니다.

⚠️ 스프링 부트를 사용한다는 가정 하에 진행됩니다.

리액티브 스프링이란?

작업들을 병렬로 실행시키고 작업을 부분집합으로 처리할 수 있게해주는 패러다임이다.

동시성 프로그래밍은 복잡하고 안정성이 낫지만, 리액티브 프로그래밍은 함수적, 선언적으로 파이프라인과 스트림을 이용해 쉽게 사용할 수 있다.

기존의 자바 스트림과 비교해

  • 데이터셋의 크기와 관계없고
  • 비동기 처리를 지원하며
  • 데이터 소비자가 전달 데이터를 제한 가능하다(백 프레셔)
    등의 장점이 있다.

대표 인터페이스 4개

리액티브 스트림은 Publisher(발행자), Subscriber(구독자), Subscription(구독), Processor(프로세서)으로 구성된다.

주로 Publisher의 데이터를 0 이상의 Processor를 통해 처리한 뒤 최종 Subscriber에게 전달한다.

Publisher(발행자)

하나의 Subscription 당 하나의 Subscriber에 전송할 데이터를 생성함

public interface Publisher<T> {
	// subscriber가 publisher에게 구독 신청하게 하는 메서드
	void subscribe(Subscriber<? super T> subscriber);
}

Subscriber(구독자)

구독 신청이 완료되면 Publisher로 부터 이벤트를 수신받을 수 있으며, 이는 아래의 메서드들을 통해 전송된다.

public interface Subscriber<T> {
	void onSubscribe(Subscription sub); // 첫번째 이벤트 보낼때 호출
	void onNext(T item); // 데이터 스트림 중 다음 데이터 호출 
	void onError(Throwable ex); // 에러 발생 시 호출
	void onComplete(); // 더이상 줄 데이터가 없을때 호출
}

Publisher는 Subscriber의 메소드들을 이용해 이벤트를 관리한다.

Subscription(구독)

Subscriber가 Publisher로 부터 받아 구독을 직접 관리한다.

public interface Subscription {
	void request(long n); // 다음 전송하는 데이터를 n양 만큼 요구
	void cancel();  // 더이상 구독하지 않고 구독 취소
}

Subscriber가 원하는 만큼 정보를 주도록하여 백프레셔를 구현한다.

Processor(프로세서)

Subscriber + Publisher 두 인터페이스를 결합한 역할
Subscriber 역할로 데이터를 수신, 처리하고 Publisher 역할로 처리 결과를 자신의 Subscriber에게 전달.

public interface Processor<T, R> extends Subscriber<T>, Publisher<R> {}

즉, Publisher와 Subscriber의 중간 처리 역할을 한다.

리액터

스프링 5의 리액티브 프로그래밍 모델의 기반, 데이터의 전달 파이프라인을 구성하는데 사용된다.

다음과 같은 의존성을 추가해야 한다.

  • io.projectreactor.reactor-core : 리액터 사용
  • io.projectreactor.reactor-test : 리액터 테스트 지원
    • StepVerifier를 통해 expectNext나 verifyComplete 같은 검사 메서드를 쓸 수 있게 해준다.
      스프링 부트가 아닌 경우에는 버전과 스코프 등을 정확히 명시해줘야 한다.

리액터 개념

리액터의 두 가지 핵심 타입은 다음 둘이 있다.

  • Mono: 오직 하나의 데이터 항목을 갖는 파이프라인, RxJava의 Observable
  • Flux : 0~최대 무한대의 데이터를 갖는 파이프라인, RxJava의 Single

예를 들어 다음 자바 코드는

String name = "Craig";
String capitalName = name.toUpperCase();
String greeting = "Hello, " + capitalName + "!";
System.out.println(greeting);

리액터로 비슷하게 표현하자면 다음과 같다.

Mono.just("Craig") // 데이터로 첫번째 데이터 생성
	.map(n -> n.toUpperCase()) // 각 데이터를 대문자로 변경
	.map(cn -> "Hello, " + cn + "!") // 각 데이터를 문자열 연결
	.subscribe(System.out::println); // 데이터 수신 및 출력 구독

파이프 라인은 각 오퍼레이션을 통해 데이터가 단계별로 변경되며, 같은 스레드 혹은 다른 스레드로 실행될 수 있다.

리액터 오퍼레이션

리액터는 500 개 이상의 오퍼레이션을 지원하며 크게 다음과 같이 분류된다.

  • 생성(creation) 오퍼레이션
    • just(데이터) : Flux나 Mono를 만드는데 사용하는 오퍼레이션
      • Mono는 무조건 하나의 데이터, Flux는 데이터 콜렉션이 들어갈 수 있다.
    • range(시작,끝): 시작부터 끝까지 숫자가 포함된 카운터 Flux 생성(Flux 전용)
    • interval(Duration.ofSeconds(수)): Duration을 이용해 일정 시간 마다 무한하게 데이터 방출
  • 조합(combination) 오퍼레이션
    • Flux.mergeWith(다른 Flux): 두 Flux를 합친 새로운 Flux 생성, 시간에 따라 항목 순서가 다름
    • zip: 위와 다르게 두 플럭스의 데이터항목이 번갈아가며 생성
  • 변환(transformation) 오퍼레이션
    • skip(n): n개 만큼의 데이터 항목의 앞 부분을 생략하고 돌려줌
    • take(n): 반대로 앞의 n개 만큼의 데이터 항목을 받음
    • filter(람다 혹은 함수): 주어진 조건에 맞는 항목만 돌려줌
    • map(람다 혹은 함수): 주어진 변환을 각 항목에 적용하여 결과 반환
    • flatMap(파이프라인이 포함된 함수): 비동기 처리 방식의 map을 생성 가능
    • buffer(n): n개의 데이터를 묶어서 하나의 콜렉션으로 돌려줌
  • 로직(logic) 오퍼레이션
    • all(조건): 조건에 모두 맞으면 해당 데이터 항목 콜렉션 돌려줌
    • any(조건): 조건에 하나라도 맞으면 해당 데이터 항목 콜렉션 돌려줌
      이외에도 delaySubscription, delayElements 등이 있다.

자세한 것은 공식 문서 참조