[Spring] @Async로 비동기 처리하기

gomzu·2023년 2월 16일
JavaSpringSpring bootasync
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Intro

이번엔 Thread Pool 및 ThreadPoolTaskExecutor 설정에 대한 포스트에 이어 Spring에서 제공하는 Async 기능에 대해서 정리해볼 예정입니다.


비동기(Asynchronous)

Spring Async에 대해 언급하기 전에 비동기 처리가 무엇인지 짚고 넘어가겠습니다.

비동기란 요청과 결과가 동시에 일어나지 않는다는 뜻

즉 작업을 요청하고 해당 요청에 대한 결과를 기다리지 않아도 됩니다. 그렇기에 작업들을 병렬적으로 처리할 수 있죠. 아래 그림은 동기/비동기의 작업 처리를 나타낸 그림입니다.

출처


@Async

Spring에서는 @Async 어노테이션을 제공하여 로직의 비동기 처리를 지원합니다.

간단하게 사용하기

SpringBootApplication에서 @EnableAsync 어노테이션를 적용하여 사용

@EnableAsync
@SpringBootApplication
public class MySpringApplication {
	...
}

후에 메소드에 @Async 어노테이션을 명시하기만하면 태스크 처리를 비동기 방식으로 할 수 있습니다.

public class AsyncService {
	@Async
    public void asyncMethod(){
    	...
    }
}

이렇게 간단하게 설정한다면 Thread Executor로 SimpleAsyncTaskExecutor 를 사용합니다. 간단하게 SimpleAsyncTaskExecutor 에 대해 정리해보겠습니다.

  • org.springframework.core.task.SimpleAsyncTaskExecutor 패키지에 존재
  • 각 작업마다 새로운 스레드를 생성하고 비동기방식으로 동작
  • concurrencyLimit 프로퍼티를 이용해 지정한 수 보다 요청이 넘어설 경우 제한. 디폴트는 unlimit
  • simpleAsyncTaskExecutor는 스레드를 재사용 하지않음!

SimpleAsyncTaskExecutor 은 스레드 풀 방식의 Executor가 아닙니다. 그렇다보니 위에 설명한것처럼 스레드를 재사용하지 않습니다. 공식 문서에서는 스레드 풀 방식의 TaskExecutor를 사용하기를 고려해보기를 권장합니다. 특히 실행시간이 짧은 많은량의 태스크를 처리해야할때 더욱 필요하죠.

스레드 풀을 사용하는 Executor의 설정은 요기에서 확인하시면 됩니다.
ThreadPoolTaskExecutor 설정하기


유의사항

@Async 을 사용할 때는 다음 내용을 지켜서 사용해야합니다.
1. method 접근지정자 private 사용 불가
2. self-invocation(자가 호출) 불가, 즉 inner method는 사용 불가

두 가지 유의사항을 지켜야하는 이유를 설명하려면 @Async가 동작하는 방식을 알아볼 필요가 있습니다.


작동 방식

@Async는 Spring AOP에 의해서 프록시 방식으로 작동됩니다.

출처

Spring Context에 등록되어있는 Async Bean이 호출되면 Spring이 개입하여 해당 Async Bean을 프록시 객체로 Wrapping 합니다. 정확히 말하면 컨테이너에 의해 Bean으로 등록되는 시점에 프록시 객체화 하는것이죠. 호출한 객체는 실질적으로 AOP를 통해 만들어진 프록시 객체화된 Async Bean을 참조하게 됩니다. 즉, 위의 그림에서는 Caller Method B는 Proxy 객체의 Method A를 호출하게 되는 것 입니다.

자 그렇다면 이제 위에서 설명한 유의사항들을 설명할 수 있습니다.

  • 위의 그림에서 Method A가 private으로 지정되어 있다면 AOP가 가로채서 프록시 객체로 만들때 Method A에 접근할 수 없으므로 private method는 사용할 수 없습니다.
  • self-invocation(자가 호출)의 경우에는 프록시 객체를 거치지 않고 직접 Method A를 호출하기 때문에 Async가 동작하지 않습니다.

작동 예시

이제 @Async가 정삭적으로 작동하는 경우와 아닌 경우에 대해 살펴보려합니다.

1. 정상 작동

...
public class CallerService {

    private final AsyncService asyncService;

    /* 정상적으로 Async 호출 */
    public void callAsync(){
        log.info("[Async Method 정상호출]");
        asyncService.asyncReceiver1();
        asyncService.asyncReceiver2();
    }
}

...
public class AsyncService{

	@Async("taskExecutor1")
    public void asyncReceiver1(){
        log.info("[asyncReceiver1()]");
        for(int i=0;i<5;i++){
            log.info("::::::Thread Name : " + Thread.currentThread().getName());
        }
    }

    @Async("taskExecutor2")
    public void asyncReceiver2(){
        log.info("[asyncReceiver2()]");
        for(int i=0;i<5;i++){
            log.info("::::::Thread Name : " + Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

출력결과

taskExecutor1, taskExecutor2 두개의 스레드가 순서와 관계없이 비동기식으로 처리된 결과를 볼 수 있습니다.


2. 호출하는 클래스 내부에 있는 Async 메소드를 직접 호출하는 경우

...
public class AsyncService{

	/* 같은 클래스에 있는 async 메소드 호출 */
	public void callInnerAsync(){
        log.info("[내부 클래스의 Async 메소드 호출]");
        this.asyncReceiver1();
        this.asyncReceiver2();
    }

	@Async("taskExecutor1")
    public void asyncReceiver1(){
        log.info("[innerAsyncReceiver1()]");
        for(int i=0;i<5;i++){
            log.info("::::::Thread Name : " + Thread.currentThread().getName());
        }
    }

    @Async("taskExecutor2")
    public void asyncReceiver2(){
        log.info("[innerAsyncReceiver2()]");
        for(int i=0;i<5;i++){
            log.info("::::::Thread Name : " + Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

출력결과

결과를 보면 출력이 순차적으로 이루어져 있습니다. 비동기식으로 작동하지 않은 것이죠. 위에 설명한 것 처럼 내부 호출(self-invocation)을 할 경우 프록시 객체를 거치지 않기 때문에 비동기 처리가 되지 않습니다. 다음 그림과 같은 형태가 되어버립니다.

출처


3. 생성자로 생성한 객체의 Async 메소드 호출

...
public class CallerService {
	...
    /* 생성자로 생성하여 Async 메소드 호출 */
    public void callAsyncWithConstructor(){
        AsyncService asyncServiceWithConstructor = new AsyncService();
        log.info("[생성자를 통한 Async 메소드 호출]");
        asyncServiceWithConstructor.asyncReceiver1();
        asyncServiceWithConstructor.asyncReceiver2();
    }
}

...
public class AsyncService{

	@Async("taskExecutor1")
    public void asyncReceiver1(){
        log.info("[asyncReceiver1()]");
        for(int i=0;i<5;i++){
            log.info("::::::Thread Name : " + Thread.currentThread().getName());
        }
    }

    @Async("taskExecutor2")
    public void asyncReceiver2(){
        log.info("[asyncReceiver2()]");
        for(int i=0;i<5;i++){
            log.info("::::::Thread Name : " + Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

출력결과

3번 결과의 경우도 2번 결과와 비슷하며 제대로 작동하지 않는 원리 또한 비슷합니다. 직접 생성자를 이용해 생성함으로써 Bean에 등록이 되지않았고 그렇기에 AOP가 프록시 객체로 만들지 못합니다.



마치며

이번 포스트에서는 @Async에 대한 전반적인 개념과 사용법, 비동기 방식에 대해 살펴보았습니다.

  • 비동기는 요청에 대한 결과를 기다리지 않으므로 작업을 병렬처리가 가능하다.
  • @Async는 스프링에서 제공하는 비동기 처리 어노테이션이다.
  • SimpleAsyncTaskExecutor는 스레드 풀 방식이 아니기 때문에 스레드 풀 방식의 Executor를 쓰자
  • @Async를 사용할 때는 private 쓰지 말고 자가 호출(self-invocation)하지 말자
  • @Async 메소드가 호출되면 스프링 AOP에 의해 해당 메소드를 포함한 객체를 Wrapping한 프록시 객체가 만들어지고 호출자는 만들어진 프록시 객체를 참조한다.

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