Spring을 사용해 웹 애플리케이션을 개발하다 보면 Spring MVC와 Spring WebFlux 중 어떤 것을 사용할지 고민하게 된다. 이 두 가지는 모두 Spring에서 제공하는 강력한 웹 프레임워크이지만, 각기 다른 기술적 특징을 가지고 있어 상황에 따라 적합한 선택이 다를 수 있다. 이번 블로그에서는 Spring MVC와 Spring WebFlux를 비교하며 어떤 경우에 어떤 기술을 선택하면 좋을지 알아보겠다.
Spring MVC: 전통적인 방식의 서버 사이드 렌더링
1. 블로킹(Blocking) 모델
Spring MVC는 전통적인 블로킹 I/O 모델을 기반으로 동작한다. 사용자의 요청을 처리하기 위해 스레드를 할당하며, 요청이 처리되는 동안 스레드는 해당 작업이 완료될 때까지 대기한다. 이는 웹 애플리케이션의 직관적인 구조를 가능하게 하지만, 많은 동시 요청을 처리할 때 서버 자원이 비효율적으로 사용될 수 있다. 서버의 각 요청마다 별도의 스레드가 할당되기 때문에, 트래픽이 많아지면 스레드 수가 급격히 증가하며 이는 서버 자원에 큰 부담을 줄 수 있다.
이러한 특성 때문에, Spring MVC는 트래픽이 크지 않고 스레드 관리가 중요한 문제가 아닌 경우에 적합하다. 예를 들어, 소규모의 내부 관리 시스템이나 일반적인 CRUD 기반 애플리케이션에서는 스레드 대기 시간이 문제가 되지 않기 때문에 Spring MVC가 적합할 수 있다.
2. 동기적 프로그래밍
Spring MVC는 동기적 프로그래밍 모델을 사용하기 때문에 코드의 가독성이 높고 디버깅이 상대적으로 쉽다. 개발자가 일반적으로 익숙한 요청-응답 방식이며, 흐름을 이해하기 쉬운 것이 장점이다. 이로 인해 웹 개발 경험이 많은 개발자라면 쉽게 접근할 수 있다. 동기적 흐름은 코드의 논리가 직관적이고 예측 가능하게 만들기 때문에 유지보수에도 용이하다.
그러나 동기적 처리 방식은 요청 대기 시간이 늘어날 경우 전체 시스템의 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스 쿼리가 지연되면 해당 요청을 처리하는 스레드가 계속 대기해야 하므로 다른 요청의 처리가 지연될 수 있다.
3. 사용 사례
- CRUD 기반 애플리케이션: 데이터베이스에서 데이터를 가져와 페이지를 렌더링하는 전형적인 CRUD 애플리케이션에 유리하다.
- 소규모 트래픽: 트래픽이 과도하지 않고, 요청이 비교적 간단한 경우.
- 동기적 요청-응답 흐름을 필요로 하는 서비스. 예를 들어, 소규모 전자 상거래 사이트나 사내 시스템에 적합하다.
Spring WebFlux: 비동기적, 논블로킹 프로그래밍
1. 논블로킹(Non-blocking) 모델
Spring WebFlux는 논블로킹 I/O 모델을 사용한다. 이 모델은 Reactor 기반의 리액티브 프로그래밍을 통해 비동기적으로 요청을 처리할 수 있도록 설계되었다. 요청이 들어오면 스레드를 오래 점유하지 않고, 결과가 준비되면 콜백을 통해 응답을 처리하므로, 많은 수의 동시 요청을 처리하는 데 적합하다.
이 방식은 특히 대규모 트래픽을 처리할 때 효과적이다. 수천에서 수만의 사용자가 동시에 접속하는 애플리케이션에서는 각 요청에 스레드를 할당하지 않고 효율적으로 자원을 관리할 수 있다. 예를 들어, 채팅 애플리케이션에서는 여러 사용자가 동시에 메시지를 주고받기 때문에 이러한 비동기 처리 방식이 적합하다.
2. 리액티브 프로그래밍
WebFlux는 리액티브 스트림을 기반으로 하며, 이를 통해 데이터 흐름을 제어하고 비동기 방식으로 처리한다. 이는 메모리 사용을 줄이고 처리량을 높이는 데 도움이 되지만, 개발자는 리액티브 프로그래밍에 대한 학습이 필요하다. 리액터(Reactor)와 같은 도구를 사용해 비동기 작업을 연결하고 조합할 수 있기 때문에, 복잡한 이벤트 기반 애플리케이션에서 효과적이다.
리액티브 프로그래밍은 데이터 흐름을 선언적으로 다룰 수 있게 하며, 데이터의 스트림을 관리하는 데 효과적이다. 예를 들어, 실시간으로 데이터가 변화하는 주식 거래 시스템에서는 데이터의 변경 사항을 실시간으로 반영하고 처리하는 것이 중요하기 때문에 WebFlux의 리액티브 프로그래밍이 유리하다.
3. 사용 사례
- 대규모 트래픽: 많은 수의 사용자가 동시에 접속하는 시스템(예: 채팅, 실시간 알림 등)에서 효과적이다.
- 비동기 데이터 처리가 중요한 경우. 특히 외부 API와의 통신이 잦은 애플리케이션에서 효율적이다.
- 마이크로서비스 아키텍처에서 여러 서비스 간의 비동기 통신이 필요한 경우. 예를 들어, 주문 시스템, 결제 시스템 등 여러 서비스가 상호작용하는 전자 상거래 플랫폼에서 유리하다.
성능 비교와 선택 기준
1. 요청 수와 스레드 관리
- Spring MVC는 스레드당 요청 1개를 처리하는 구조이기 때문에, 많은 수의 요청이 들어오면 스레드 풀을 늘려야 하고, 자원이 한계에 도달하면 성능 저하가 발생할 수 있다. 이는 트래픽이 많아질 경우 서버의 성능을 저하시킬 수 있는 요소가 된다.
- WebFlux는 적은 스레드로 많은 요청을 처리할 수 있으며, 효율적인 자원 사용이 가능하다. 특히, 데이터베이스나 외부 API 호출처럼 지연 시간이 긴 작업이 많은 경우 유리하다. 이러한 비동기적 처리 덕분에 대규모 트래픽 환경에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있다.
2. 개발 복잡도
- Spring MVC는 직관적이고 익숙한 개발 모델이기 때문에 초기 학습 곡선이 낮다. 동기적 흐름 덕분에 코드의 논리가 단순하고, 예측 가능하기 때문에 유지보수도 용이하다.
- WebFlux는 리액티브 프로그래밍이라는 새로운 개념을 이해해야 하기 때문에 학습 난이도가 높을 수 있다. 코드의 흐름이 콜백 기반으로 진행되기 때문에, 복잡한 로직에서는 코드가 길어지고 가독성이 떨어질 수 있다.
3. 유지보수와 코드 가독성
- MVC는 동기적이고 명확한 요청-응답 흐름을 가지고 있어 코드가 직관적이다. 따라서 유지보수 시 코드의 흐름을 파악하기 쉽고, 오류를 찾기도 용이하다.
- WebFlux는 비동기 흐름을 다루기 때문에 코드가 복잡해질 수 있고, 디버깅이 어려울 수 있다. 특히, 여러 콜백이 중첩될 경우 코드의 흐름을 이해하기 어려울 수 있다.
그렇다면 무엇을 사용해야 할까?
Spring MVC와 Spring WebFlux는 각각의 장단점이 분명히 존재한다. 예를 들어, 동기적인 요청-응답 방식이 주를 이루는 쇼핑몰이나 블로그와 같은 전형적인 웹 애플리케이션에서는 MVC가 적합하다. 이와 같은 애플리케이션에서는 주로 데이터베이스에서 데이터를 읽고 쓰는 간단한 CRUD 작업이 대부분이며, 동기적 흐름이 직관적이기 때문에 유지보수가 용이하다.
반면, 대규모 트래픽을 처리하거나 비동기적인 데이터 흐름이 중요한 경우에는 WebFlux가 좋은 선택이 될 수 있다. 예를 들어, 채팅 애플리케이션이나 실시간 알림 시스템, 주식 거래와 같은 고성능이 요구되는 서비스에서는 많은 사용자의 동시 요청을 효과적으로 처리할 수 있는 비동기적 모델이 필수적이다. WebFlux는 이러한 경우 적은 스레드로도 효율적으로 자원을 관리하며 높은 성능을 유지할 수 있다. 또한, 마이크로서비스 아키텍처를 사용하는 경우 서비스 간의 통신이 비동기로 이루어질 수 있기 때문에 WebFlux가 유리하다.
기술 선택 시, 프로젝트의 특성과 필요한 성능 요건, 그리고 팀의 기술 숙련도를 고려하는 것이 중요하다. 두 기술 모두 Spring 생태계의 일부로서, 서로 호환이 가능하며 상황에 맞춰 함께 사용할 수도 있다. 결국 중요한 것은 문제에 가장 적합한 도구를 선택하는 것이다.
Spring MVC vs. Spring WebFlux 비교하기
| 요소 | Spring MVC | Spring WebFlux |
|---|---|---|
| I/O 모델 | 블로킹 I/O (Blocking) | 논블로킹 I/O (Non-blocking) |
| 프로그램 모델 | 동기적 프로그래밍 (Synchronous Programming) | 비동기적 프로그래밍 (Asynchronous Programming) |
| 사용 사례 | CRUD 기반 애플리케이션, 소규모 트래픽 처리 | 대규모 트래픽, 실시간 처리, 비동기 데이터 흐름 |
| 성능 | 스레드당 요청 1개 처리, 많은 동시 요청 시 성능 저하 가능 | 적은 스레드로 많은 요청 처리 가능, 높은 자원 효율성 |
| 개발 복잡도 | 직관적이고 익숙한 모델, 학습 곡선 낮음 | 리액티브 프로그래밍 학습 필요, 학습 곡선 높음 |
| 유지보수 | 동기적 흐름으로 코드 가독성 높음, 디버깅 용이 | 비동기적 흐름으로 코드 복잡, 디버깅 어려움 |
| 마이크로서비스 | 적합하지 않음 | 적합 (비동기 통신 필요 시) |
| 적합한 프로젝트 | 쇼핑몰, 블로그 등 전형적인 웹 애플리케이션 | 채팅, 실시간 알림, 주식 거래 등 고성능 서비스 |
