🌈 [Section4] 9. [Spring WebFlux] Spring WebFlux

📕 오늘 배운 내용!

• Spring WebFlux
• Spring WebFlux 애플리케이션 vs Spring MVC 애플리케이션
• Spring MVC 애플리케이션 ➜ Spring WebFlux 애플리케이션 변환

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✏️ Spring WebFlux

The reactive-stack web framework, Spring WebFlux, was added later in version 5.0.
( from Spring 공식 사이트 )

• Spring 5부터 지원하는 리액티브 웹 애플리케이션을 위한 웹 프레임워크

• 이를 사용해서 리액티브한 웹 애플리케이션 구현 가능

• 리액티브 스트림즈(Reactive Streams)의 사양인 인터페이스를 기반으로 동작
  ➜ 리액티브 스트림즈를 구현한 구현체라면 대부분 Reactor 대신 사용 가능
  ( Reactor 이외의 리액티브 라이브러리는 ReactiveAdapter와 ReactiveAdapterRegistry를 통해 사용 가능 )

ReactiveAdapter 참고
ReactiveAdapterRegistry 참고

✔️ WebFlux
쉽게 말해 웹 애플리케이션에서 사용할 수 있는 Flux + Web

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✏️ Spring WebFlux 애플리케이션 vs Spring MVC 애플리케이션

✔ 기술 스택 비교

( 여기서 Reactive Stack이 Spring WebFlux / Servlet Stack이 Spring MVC에 해당 )

기술 스택 비교 참고

①
➜ Spring WebFlux 👉 Non-Blocking 통신 방식

➜ Spring MVC 👉 Blocking 통신 방식

②
➜ Spring WebFlux 👉 Reactive Adapter를 사용하여 Reactor 뿐만 아니라 RxJava 등 다른 리액티브 라이브러리를 사용할 수 있는 유연함 제공

➜ Spring MVC 👉 Servlet API 스펙에 의존적

③
( Spring WebFlux / Spring MVC 모두 보안을 위해 Spring Security 사용 )

➜ Spring WebFlux 👉 WebFilter를 사용해 리액티브 특성에 맞게 보안 적용

➜ Spring MVC 👉 서블릿 필터 방식으로 보안 적용

④
➜ Reactive Stack 👉 웹 계층(프리젠테이션 계층, API 계층)에서는 Spring WebFlux 사용
➜ Servlet Stack 👉 Spring MVC 사용

⑤
➜ Spring WebFlux 👉 완전한 Non-Blocking 통신을 위해 리액티브 스택을 데이터 액세스 계층까지 확장
➜ Spring MVC 👉 Repository 사용

✔️ R2DBC (Reactive Relation Database Connectivity)
➜ 관계형 데이터베이스에 Non-Blocking 통신을 적용하기 위한 표준 사양(Specification)
➜ MySQL, Oracle 등의 데이터베이스 벤더에서는 R2DBC 사양에 맞는 드라이버를 구현하여 공급

✔ 벤 다이어그램을 통한 비교

벤 다이어그램을 통한 비교 참고

( ⬆️ 위 벤다이어그램을 통해 각각의 차이점과 공통점을 알 수 있음 )

• 공통점

  • @Controleller(or @RestController) 같은 애너테이션의 사용

  • RestTemplate을 대체할 수 있는 WebClient의 사용
    WebClient 참고 1
    WebClient 참고 2

  • Tomcat, Jetty 등의 서블릿 컨테이너도 두 방식 모두 지원

❗ 동작 방식은 전혀 다르지만 프레임워크를 사용하는 사용자 입장을 고려하여
최소한의 변경 포인트만 유지하면서 일관된 접근 방식으로 두 기술을 사용할 수 있도록 비슷하게 구성함
⠀
➜ Spring에서 추구하는 일관된 서비스 추상화(PSA)가 개념적으로 반영되어 있다고 볼 수 있음

✔ 샘플 코드를 통한 비교

( projects - be-template-webflux 내에 비교 코드 있음 )

❗ main 클래스(클라이언트) ➜ 내부 서버 (8080) ➜ 외부 서버 (7070) 의 순서로 동작

✔ 결정적인 차이점

• ✔️ Spring MVC

  ① Thread가 차단되는 Blocking I/O 방식

  ➜ SpringMvcMainSampleApplication 클래스의 실행 결과를 보면,
  5개의 요청마다 여러개의 쓰레드가 순차적으로 동작하여 총 25초 걸림

  ② Thread 모델
  ➜ request 당 매번 thread 하나가 매핑되어 처리하는 방식
  ( A thread per request )

  ③ 핸들러 메서드의 리턴타입을 ResponseEntity 사용
  Ex. ResponseEntity<CoffeeResponseDto>

• ✔️ Spring WebFlux

  ① Thread가 차단되지 않는 Non-Blocking I/O 방식

  ➜ SpringWebFluxMainSampleApplication 클래스의 실행 결과를 보면,
  하나의 쓰레드에서 여러개의 요청을 한번에 받아 거의 동시에 동작하여 총 6초 걸림

  ② Thread 모델
  ➜ CPU 코어 개수만큼의 적은 쓰레드로 대량의 트래픽을 처리하는 이벤트 루프(Event loop) 방식

  ✔️ 이벤트 루프 (Event loop)

  • 브라우저 메인 스레드 동작 타이밍을 관리하는 관리자
  • 작업 간 전환 속도를 빠르게 하여, 한 번에 하나의 작업씩 수행하지만 마치 동시에 수행하는 것처럼 동작시킴
    [참고] https://tecoble.techcourse.co.kr/post/2021-08-28-event-loop/

  ③ 핸들러 메서드의 리턴타입을 Mono or Flux 사용
  Ex. Mono<CoffeeResponseDto>

  💡 Spring WebFlux에서도 ResponseEntity가 사용되기는 하지만,
  ResponseEntity<Mono<CoffeeResponseDto>> 와 같은 형태로 사용 !

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✏️ Spring MVC 애플리케이션 ➜ Spring WebFlux 애플리케이션 변환

• 데이터 엑세스 계층은 Non-Blocking I/O를 지원하는 R2DBC 사용
  R2dbcEntityTemplate 참고 1
  R2dbcEntityTemplate 참고 2

• 연관 관계 매핑 지원 X
  ( 테이블 내에 외래키를 그냥 써주면 됨 )

• 모든 로직이 Mono or Flux Operator 체인 내에 작성
  ( Operator로 시작해서 ~ Operator로 끝난다 )
  ➜ Spring WebFlux 기반 클래스는 Mono or Flux로 래핑한 값을 리턴

⚠️ 주의할 점

• Spring 리액티브 스택의 경우, H2 웹 콘솔을 정상적으로 지원 X

• Spring Data R2DBC는 Auto DDL 기능을 제공하지 않음
  ➜ 직접 SQL 스크립트 설정 추가 해야함

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😜 실습

• projects - be-template-webflux
• git - be-homework-webflux

💡 Spring 리액티브 스택의 경우, H2 웹 콘솔을 정상적으로 지원 X 라고 했었는데

• build.gradle 파일에 아래와 같이 h2 의존성 추가해주고,

  implementation 'com.h2database:h2' // 추가

( 쿼리문은 r2dbc 로 나감 )

• application.yml 파일에 아래와 같이 추가 해주고,

  r2dbc:
      url: r2dbc:h2:mem:///test;DB_CLOSE_DELAY=-1;DB_CLOSE_ON_EXIT=FALSE
      username: sa
      password:

• 아래와 같이 만들면 8078 포트로 h2 console에 진입 가능하대 !!

  @Slf4j
  @Component
  //@Profile("local")
  public class H2Console {
     private Server webServer;
  ⠀
     @EventListener(ContextRefreshedEvent.class)
     public void start() throws java.sql.SQLException {
        log.info("starting h2 console at port 8078");
        this.webServer = org.h2.tools.Server.createWebServer("-webPort", "8078", "-tcpAllowOthers").start();
     }
  ⠀
     @EventListener(ContextClosedEvent.class)
     public void stop() {
        log.info("stopping h2 console at port 8078");
        this.webServer.stop();
     }

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🌈 느낀점

그래도 이틀간 개념만 공부했던 것 보다 직접 코드를 치고 Spring MVC에서 Spring WebFlux 로 변경하여 적용하다보니 더 이해가 잘 됐던 것 같다 !
그래도 방식은 어렵지 않은데 젤 어려운 게 있다면 너무 많은 Operator들과 그들의 사용법 ,,
나중에 차차 익혀가야겠다.