👏🏼 리액티브 프로그래밍(Reactive Programming) 알아보기

EHOI·2025년 2월 12일

오늘의 TIL 주제는 리액티브 프로그래밍이다.

개발자 모임에서 Spring WebFlux에 대한 이야기가 나왔었고, 강의를 들으면서 이 기술에 대해 한번 더 들었다. 그리고 현재 파견온 회사에서 이 기술을 쓰는 것을 보고, 3번이나 마주쳤으니 그럼 내가 직접 공부해보자. 라는 생각을 하게 되었다.

모르는 것은 방대한데 모든 것을 다 공부할 수는 없으니, 3번 정도 듣고 보게 되면 그때는 공부를 시작하자, 는 유튜브를 본 적이 있기 때문이다.

그런데 이 Spring WebFlux는 리액티브 프로그래밍 기반으로 만들어진 웹 프레임워크이기 때문에 리액티브 프로그래밍에 대해 먼저 이해할 필요가 있다고 생각했다.

Reactive Programming

비동기적이고 이벤트 기반의 데이터 흐름을 처리하는 프로그래밍 패러다임이다.

차례대로 동기로 처리하지 않고, 이벤트 성으로 발생하는 데이터의 흐름(Flow)과 변화에 반응(Reactive)하는 시스템을 만드는 것에 초점이 맞춰져 있다.

그러니까 시스템 내에서 일어나는 이벤트나 데이터의 변화에 반응하는 방식으로 처리한다.

먼저 몇가지 중요한 개념을 정리해보자

1. 비동기성(Asynchronous)

비동기 프로그래밍에서는

작업이 동기적으로 차례대로 처리되는 것이 아니라,
여러 작업이 동시에 일어나면서 결과가 준비되면 알림을 주는 방식으로 동작한다.
예시: 네트워크 요청, 파일 I/O, 데이터베이스 쿼리 등을 동시에 처리할 수 있다.

리액티브 프로그래밍은 비동기적 처리를 더 직관적이고 선언적으로 다룰 수 있도록 도와준다.

2. 데이터 흐름(Flow of Data)

리액티브 프로그래밍에서 중요한 점은 데이터가 흐른다는 점이다.

데이터를 하나하나 처리하는 것에서 벗어나 → 데이터 흐름을 정의하고 그 흐름에 반응하는 방식을 사용한다.

예를 들어, 사용자 UI에서 데이터를 실시간으로 처리할 때, 새로운 데이터가 들어오면 자동으로 UI가 갱신되는 구조를 생각해볼 수 있다.

3. Publisher와 Subscriber

리액티브 프로그래밍에서도 Publisher와 Subscriber 개념을 사용한다.

Publisher: 데이터를 발행하는 객체로, 데이터가 변할 때마다 변경사항을 구독자에게 전달한다.
Subscriber: Publisher가 발행하는 데이터를 구독하는 객체로, 데이터를 받고 처리하는 역할을 한다.

이 구조는 옵저버 패턴(Observer Pattern)이다. 데이터가 변하는 것을 관찰하고 있다가, Publisher는 변경사항을 구독자에게 전달한다. 데이터를 발행하는 측과 데이터를 받는 측이 분리되어 있으며, 구독자는 데이터가 변할 때마다 알림을 받을 수 있다.

4. 리액티브 스트림(Reactive Streams)

리액티브 프로그래밍의 핵심은 리액티브 스트림이라는 개념에 있다.

리액티브 스트림 = 비동기적으로 처리되는 데이터 흐름을 의미. 데이터 흐름과 변경 사항에 반응하는 방식으로 동작함.

주요 특징

Non-blocking: 처리 중인 작업이 완료되기를 기다리지 않고! 다른 작업을 동시에 처리 함
Backpressure: 데이터가 너무 많이 흘러들어올때, 이를 처리할 수 있는 방법을 제공한다.
- 예를 들어, 너무 빠르게 도착하는 데이터를 적절하게 처리도록 조절할 수 있다.

5. Flux와 Mono (Project Reactor)

리액티브 프로그래밍을 구현하는데 사용하는 라이브러리로 Project Reactor가 있는데 여기서 Flux와 Mono라는 두가지 주요 타입을 제공한다.

Mono: 단일 결과를 반환하는 비동기 스트림
- 예시: 데이터 베이스에서 단일 값을 조회는 경우
Flux: 여러 결과를 반환하는 비동기 스트림
- 예시: 여러 개의 데이터가 연속적으로 흐를 때 사용

6. 리액티브 연산자

리액티브 프로그래밍에서는 연산자를 통해 데이터 스트림을 변형하거나 처리할 수 있다.

map(): 데이터 항목을 변환
flatMap(); 여러 개의 데이터를 평탄화
reduce(): 데이터를 결합하거나 축소

간단한 코드

import reactor.core.publisher.Flux;

public class ReactiveExample {
		public static void main(String[] args) {
				// Flux를 이용해 비동기 데이터 스트림 생성
				Flux<Integer> numbers = Flux.just(1, 2, 3, 4, 5);
				
				// 각 값을 2배로 변환하여 출력
				numbers.map(n -> n * 2)
								.subscribe(n -> System.out.println("Number: " + n));
		}
}