Spring Webflux 란

1. Spring WebFlux란?

Spring WebFlux는 Spring Framework 5에서 도입된 논블로킹(Non-blocking) 및 리액티브(Reactive) 프로그래밍을 지원하는 웹 프레임워크입니다. 기존의 Spring MVC가 서블릿 기반의 동기(Blocking) 모델을 사용한다면, WebFlux는 논블로킹 처리를 통해 더 높은 확장성과 성능을 제공합니다.

주요 특징:

• 논블로킹 I/O: 요청 처리 동안 스레드가 블로킹되지 않습니다.
• 리액티브 스트림: 데이터 스트림을 비동기적으로 처리합니다.
• 함수형 라우팅: 함수형 프로그래밍 방식을 사용한 라우팅 지원.
• 다양한 런타임 지원: Netty, Undertow 등 서블릿 컨테이너가 아닌 서버에서도 실행 가능.

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2. Spring MVC와의 차이점

Spring MVC:

• 동기 블로킹 모델: 요청 처리 시마다 하나의 스레드가 할당되어 작업을 수행하고 응답을 반환.
• 서블릿 기반: 서블릿 컨테이너(Tomcat, Jetty 등)에서 동작.
• 적합한 경우: 트래픽이 비교적 낮고 동기 처리가 적합한 애플리케이션.

Spring WebFlux:

• 논블로킹 비동기 모델: 적은 수의 스레드로 많은 요청을 효율적으로 처리.
• 리액티브 스트림 활용: 데이터의 흐름을 제어하고 처리.
• 적합한 경우: 고성능, 높은 동시성을 요구하는 애플리케이션, 마이크로서비스 아키텍처 등.

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3. 리액티브 프로그래밍이란?

리액티브 프로그래밍은 데이터의 흐름과 변화를 비동기적으로 처리하는 프로그래밍 패러다임입니다. 이벤트 기반으로 동작하며, 데이터 스트림을 통해 비동기적으로 데이터가 전달될 때마다 처리합니다.

핵심 개념:

• Publisher와 Subscriber: 데이터를 생산하는 주체(Publisher)와 소비하는 주체(Subscriber)로 구분.
• Backpressure: 데이터 소비 속도가 생산 속도보다 느릴 때의 처리를 제어.
• 비동기 처리: 작업이 완료될 때까지 기다리지 않고 다른 작업을 계속 수행.

리액티브 프로그래밍을 구현하기 위해 Reactor와 같은 라이브러리가 사용됩니다.

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4. Spring WebFlux의 주요 특징

4.1. 논블로킹 서버 및 클라이언트

• 서버 사이드: Netty, Undertow, Tomcat 등의 논블로킹 서버를 지원.
• 클라이언트 사이드: WebClient를 사용한 논블로킹 HTTP 클라이언트 제공.

4.2. 리액티브 스트림 지원

• Mono: 0 또는 1개의 값을 비동기적으로 처리.
• Flux: 0부터 N개의 값을 비동기적으로 처리.

4.3. 함수형 프로그래밍 스타일

• 함수형 라우팅: 라우트를 선언할 때 람다식을 사용하여 선언적으로 설정.
• 함수형 핸들러: 비즈니스 로직을 함수형으로 작성.

4.4. 자동 구성 및 통합

• Spring Boot와의 뛰어난 통합으로 자동 구성 지원.
• 데이터베이스, 메시징 시스템 등 다양한 기술과 쉽게 통합 가능.

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5. 주요 컴포넌트 및 구조

5.1. Router Functions

라우팅 규칙을 설정하는 컴포넌트로, 요청 URL과 HTTP 메서드에 따라 적절한 핸들러 함수로 연결합니다.

@Bean
public RouterFunction<ServerResponse> route(Handler handler) {
    return RouterFunctions
            .route(RequestPredicates.GET("/hello"), handler::hello);
}

5.2. Handler Functions

비즈니스 로직을 처리하는 함수로, 요청을 받고 응답을 생성합니다.

@Component
public class Handler {
    public Mono<ServerResponse> hello(ServerRequest request) {
        return ServerResponse.ok().body(BodyInserters.fromValue("Hello, WebFlux!"));
    }
}

5.3. WebClient

논블로킹 HTTP 클라이언트로, 외부 API 호출 등을 비동기적으로 수행할 수 있습니다.

WebClient client = WebClient.create("http://localhost:8080");
Mono<String> response = client.get()
                              .uri("/hello")
                              .retrieve()
                              .bodyToMono(String.class);

5.4. 리액티브 데이터 처리

Spring Data와 통합하여 리액티브 데이터 처리를 지원합니다. 예를 들어, MongoDB나 R2DBC와 같은 데이터베이스를 지원.

public interface UserRepository extends ReactiveCrudRepository<User, String> {
}

6. Spring WebFlux의 장점

1. 높은 성능과 확장성: 논블로킹 I/O와 효율적인 리소스 사용으로 높은 동시성을 처리할 수 있습니다.
2. 리소스 효율성: 적은 수의 스레드로 많은 요청을 처리할 수 있어 서버 리소스를 절약할 수 있습니다.
3. 비동기 처리의 쉬운 구현: 리액티브 스트림을 통해 복잡한 비동기 로직을 간결하게 구현할 수 있습니다.
4. 모던 웹 애플리케이션 적합: 실시간 데이터 처리, 스트리밍, 마이크로서비스 등에 적합합니다.

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7. Spring WebFlux의 사용 사례

1. 실시간 애플리케이션: 채팅 애플리케이션, 실시간 대시보드 등.
2. 마이크로서비스 아키텍처: 경량화된 서비스 간 통신에 적합.
3. API 게이트웨이: 다양한 외부 API 호출을 효율적으로 관리.
4. 스트리밍 데이터 처리: 대용량 데이터 스트림을 처리하는 서비스.
5. 비동기 작업 처리: 외부 시스템과의 비동기 통신이 필요한 애플리케이션.