리액티브 시스템은 한마디로 반응을 잘하는 시스템을 의미하는 것으로, 여기서의 반응은 리액티브 시스템을 이용하는 클라이언트의 요청에 반응을 잘하는 시스템을 의미함
리액티브 시스템 관점에서의 반응은 스레드의 Non-Blocking과 관련이 있음
리액티브 시스템은 클라이언트의 요청에 대한 응답 대기 시간을 최소화할 수 있도록 요청 스레드가 차단되지 않게 함으로써(Non-Blocking) 클라이언트에게 즉각적으로 반응하도록 구성된 시스템이라고 볼 수 있음
리액티브 시스템의 특징
MEANS
리액티브 시스템에서 사용하는 커뮤니케이션 수단
Message Driven
리액티브 시스템에서는 메시지 기반 통신을 통해 여러 시스템 간에 느슨한 결합을 유지함
FORM
메시지 기반 통신을 통해 리액티브 시스템이 어떤 특성을 가지는 구조로 형성되는지를 의미함
Elastic
시스템으로 들어오는 요청량이 적거나 많거나에 상관없이 일정한 응답성을 유지하는 것을 의미함
Resillient
시스템의 일부분에 장애가 발생하더라도 응답성을 유지하는 것을 의미함
VALUE
리액티브 시스템의 핵심 가치가 무엇인지를 표현하는 영역
Responsive
리액티브 시스템은 클라이언트의 요청에 즉각적으로 응답할 수 있어야 함을 의미함
Maintainable
클라이언트의 요청에 대한 즉각적인 응답이 지속가능해야 함을 의미함
Extensible
클라이언트의 요청에 대한 처리량을 자동으로 확장하고 축소할 수 있어야 함을 의미함
리액티브 프로그래밍(Reactive Programming)
리액티브 프로그래밍은 한마디로 리액티브 시스템에서 사용되는 프로그래밍 모델을 의미함
리액티브 시스템에서의 메시지 기반 통신(Message Driven)은 Non-Blocking 통신과 유기적인 관계를 맺고 있으며, 리액티브 프로그래밍은 Non-Blocking 통신을 위한 프로그래밍 모델
리액티브 프로그래밍의 특징
declarative programming paradigm
선언형 프로그래밍 방식을 사용하는 대표적인 프로그래밍 모델
data streams and the propagation of change
data streams는 지속적으로 데이터가 입력으로 들어올 수 있음을 의미하며, 리액티브 프로그래밍에서는 데이터가 지속적으로 발생하는 것 자체를 데이터에 어떤 변경이 발생함을 의미함
이 변경 자체를 이벤트로 간주하고, 이벤트가 발생할 때마다 데이터를 계속해서 전달함
automatic propagation of the changed data flow
data streams and the propagation of change와 같은 의미함
지속적으로 발생하는 데이터를 하나의 데이터 플로우로 보고 데이터를 자동으로 전달함
리액티브 스트림즈(Reactive Streams)
리액티브 프로그래밍을 위한 표준 사양(또는 명세, Specification)
리액티브 스트림즈 컴포넌트
Publisher
Publisher 인터페이스는 데이터 소스로 부터 데이터를 내보내는(emit) 역할을 함
Publisher 인터페이스는 subscribe() 추상 메서드를 포함하고 있으며, subscribe()의 파라미터로 전달되는 Subscriber가 Publisher로부터 내보내진 데이터를 소비하는 역할을 함
subscribe()는 메서드 이름에서도 알 수 있듯이 Publisher가 내보내는 데이터를 수신할지 여부를 결정하는 구독의 의미를 가지고 있으며, 일반적으로 subscribe()가 호출되지 않으면 Publisher가 데이터를 내보내는 프로세스는 시작되지 않
Publisher가 데이터를 내보내는 것을 'emit한다' 라고 표현함
public interface Publisher<T> {
public void subscribe(Subscriber<? super T> s);
}
Subscriber
Subscriber 인터페이스는 Publisher로부터 내보내진 데이터를 소비하는 역할을 함
Subscriber는 네 개의 추상 메서드를 포함하고 있음
onSubscribe(Subscription s)
구독이 시작되는 시점에 호출되며, onSubscribe() 내에서 Publisher에게 요청할 데이터의 개수를 지정하거나 구독 해지 처리를 할 수 있음
onNext(T t)
Publisher가 데이터를 emit할 때 호출되며, emit 된 데이터를 전달받아서 소비할 수 있음
onError(Throwable t)
Publisher로부터 emit 된 데이터가 Subscriber에게 전달되는 과정에서 에러가 발생할 경우에 호출됨
onComplete()
Publisher가 데이터를 emit하는 과정이 종료될 경우 호출되며, 데이터의 emit이 정상적으로 완료된 후, 처리해야 될 작업이 있다면 onComplete() 내에서 수행할 수 있음
public interface Subscriber<T> {
public void onSubscribe(Subscription s);
public void onNext(T t);
public void onError(Throwable t);
public void onComplete();
}
Subscription
Subscription 인터페이스는 Subscriber의 구독 자체를 표현한 인터페이스
request(long n)
Publihser가 emit하는 데이터의 개수를 요청함
cancel()
구독을 해지하는 역할을 함
구독 해지가 발생하면 Publisher는 더 이상 데이터를 emit하지 않음
public interface Subscription {
public void request(long n);
public void cancel();
}
Processor
Processor 인터페이스는 Subscriber 인터페이스와 Publisher 인터페이스를 상속하고 있기 때문에 Publisher와 Subscriber의 역할을 동시에 할 수 있는 특징을 가지고 있으며, 별도로 구현해야 되는 추상 메서드는 없음
public interface Processor<T, R> extends Subscriber<T>, Publisher<R> {
}
리액티브 스트림즈의 구현체
Project Reactor
Project Reactor(줄여서 Reactor)는 리액티브 스트림즈를 구현한 대표적인 구현체로써 Spring과 궁합이 가장 잘 맞는 리액티브 스트림즈 구현체
Reactor는 Spring 5의 리액티브 스택에 포함되어 있으며 Sprig Reactive Application 구현에 있어 핵심적인 역할을 담당하고 있음
RxJava
RxJava는 .NET 기반의 리액티브 라이브러리를 넷플릭스에서 Java 언어로 포팅한 JVM 기반의 리액티브 확장 라이브러리
RxJava의 경우 2.0부터 리액티브 스트림즈 표준 사양을 준수하고 있으며, 이 전 버전의 컴포넌트와 함께 혼용되어 사용이 되고 있음
Java Flow API
Java는 Java 9부터 리액티브 스트림즈를 지원하고 있음
Flow API는 리액티브 스트림즈를 구현한 구현체가 아니라 리액티브 스트림즈 표준 사양을 Java 안에 포함을 시킨 구조라고 볼 수 있음
다양한 벤더들이 JDBC API를 구현한 드라이버를 제공할 수 있도록 SPI(Service Provider Interface) 역할을 하는 것처럼 Flow API 역시 리액티브 스트림즈 사양을 구현한 여러 구현체들에 대한 SPI 역할을 함
기타 리액티브 확장(Reactive Extension)
RxJava의 Rx는 Reactive Extension의 줄임말로, 특정 언어에서 리액티브 스트림즈를 구현한 별도의 구현체가 존재한다는 의미이며, 실제로 다양한 프로그래밍 언어에서 리액티브 스트림즈를 구현한 리액티브 확장(Reactive Extension) 라이브러리를 제공하고 있음
대표적인 리액티브 확장(Reactive Extension) 라이브러리로 앞에서 언급한 RxJava가 있으며, 이외에도 RxJS, RxAndroid, RxKotlin, RxPython, RxScala 등이 있음
