동기, 블로킹 I/O와 비동기, 논블로킹 I/O를 카페에서의 점원과 고객의 입장으로 설명해보면 쉽게 이해할 수 있다.

📖 동기와 비동기

📚 동기

• 동기란 요청 작업들을 순차적으로 처리한다는 의미이다.
• 점원이 한번에 하나의 주문만 처리하는 경우이다.
• 한 손님이 주문하고 커피를 받기 전 까지 다른 손님의 주문을 받지 않는다.
• 모든 주문이 순서대로 하나씩 처리된다.
• 고객이 딸기 블렌디드 요거트를 주문했다면 길고 긴 주문-제작-수령의 과정이 끝나야만 다음 고객이 주문을 할 수가 있게 된다. 딸기 블렌디드 요거트는 제작 과정에서 시간이 많이 걸리기 때문에 (마치 DB I/O로 인한 유휴상태) 뒤에 고객은 속이 탈 거다.

📚 비동기

• 비동기란 요청 작업들을 순차적으로 처리하지 않는다는 의미이다.
• 점원은 카페에 들어온 여러 고객의 주문을 받은 후 각각의 주문을 바리스타에게 전달한다. 그리고 번호표를 통해 나중에 완성되면 번호표를 통해 안내 해준다.
• 바리스타가 커피를 만들고 있을 때도 점원은 계속해서 다른 고객의 주문을 받을 수 있다.
• 모든 주문이 순서대로 처리되지 않는다.
• 고객이 제작과정이 긴 딸기 블렌디드 요거트를 주문했다고 해도 제작은 바리스타가 하고 점원은 번호표를 통해 나중에 음료가 완성되었을때 안내를 해주면 되기 때문에 긴 제작과정을 무시하고 다른 주문을 받을 수 있다.

📖 블로킹 I/O와 논블로킹 I/O

📚 블로킹 I/O

• 블로킹 I/O란 요청에 결과를 기다리는 것 이다.
• 점원에게 커피를 받기 전 까지 아무짓도 못하고 부동자세로 멈춰버리는 것 이다.
• 고객은 커피를 기다리는 시간 동안 다른 일을 할 수 없다.

📚 논블로킹 I/O

• 논블로킹 I/O란 요청에 결과를 기다리지 않는 것 이다.
• 고객이 점원에게 주문을 한 뒤 번호표를 받고, 할 일을 하다가 번호표가 호출되면 커피를 받으러 가는 것 이다.
• 고객은 커피를 기다리는 시간 동안 다른 일을 할 수 있다.

📚 정리

동기 비동기는 어떤 작업의 순차처리를 할지 말지에 대한 개념이다.
블로킹 I/O와 논블로킹 I/O는 어떤 작업의 결과를 기다릴지 말지에 대한 개념이다.

📖 Spring WebMVC

• 서블릿 API를 기반으로 한 전통적인 웹 프레임워크
• 각 요청이 쓰레드 풀과 별도의 스레드에 의해 처리 되는 동기식 접근 방식을 사용
• 일반적으로 블로킹 I/O를 사용하여 처리
• 요청당 쓰레드를 생성하므로 많은 수의 동시 연결을 처리할 때 확장성 문제가 발생할 수 있음.

📖 Spring WebFlux

• 리액티브 스트림즈 사양을 구현하여 비동기 및 논블러킹 방식을 제공
• 반응형 프로그래밍 모델을 기반으로 구축되어 적은 수의 고정된 스레드로 많은 수의 동시 연결을 처리함.
• 논블로킹 I/O를 사용하며, Reactive Streams API를 기반으로함
• 적은 수의 스레드로 대량의 요청을 처리하는 데 더 적합한 반응형 및 논블로킹 접근 방식

📚 정리

스프링 MVC에서는 동기 블러킹 방식으로 동작하기 때문에 사용자의 요청을 동시에 받을 수 는 있지만 A스레드에서 DB I/O 작업 수행 시 해당 스레드는 블러킹되어 유휴상태가 되어 스레드를 효율적으로 운용할 수 없게 된다.
반면, 스프링 WebFlux는 비동기 논블러킹 방식으로 동작하기 때문에 사용자의 요청을 동시에 받으면서도 A스레드에서 DB I/O 작업 수행 시에도 논블러킹으로 동작하기 때문에 유휴상태가 되지 않으므로, 적은 스레드로 더 많은 유저의 요청을 처리할 수 있게 된다.

참고
https://pro-self-studier.tistory.com/89
https://private.tistory.com/24