Spring WebFlux

Spring WebFlux는 Spring Framework 5부터 도입된 반응형(Reactive) 웹 프레임워크이다.

• 기존의 Spring Web MVC와 동일한 역할을 하지만, 요청을 처리하는 내부 동작 방식의 차이가 존재

• WebFlux는 비동기 논블로킹(Asynchronous Non-Blocking) 방식을 기반 수행

  • 적은 수의 스레드를 사용해 높은 동시성(Concurrency)과 확장성(Scalability)을 목표로 설계

Spring WebFlux vs. Spring Web MVC

전통적인 MVC와 가장 큰 차이점은 프로그래밍 모델과 스레드 모델에 있다.

• Spring Web MVC

  • 동작 방식: 명령형(Imperative) 프로그래밍과 블로킹(Blocking) I/O 기반

  • 스레드 모델: 요청 하나당 스레드 하나를 할당하는 Thread-per-Request 모델을 사용

    • 요청이 많아지면 스레드 수도 그만큼 증가하여 컨텍스트 스위칭(Context Switching) 비용 증가

  • 기반 기술: Servlet API 위에서 동작하며, Tomcat, Jetty 같은 서블릿 컨테이너에서 주로 실행

• Spring WebFlux

  • 동작 방식: 반응형(Reactive) 프로그래밍과 논블로킹(Non-Blocking) I/O 기반

  • 스레드 모델: 적은 수의 고정된 스레드(보통 CPU 코어 수와 동일)로 모든 요청을 처리하는 이벤트 루프(Event Loop) 모델을 사용

    • I/O 작업 동안 스레드가 대기하지 않고 다른 요청을 처리하므로 자원 효율성 극대화

  • 기반 기술: Reactive Streams 명세를 기반으로 하며, Netty와 같은 비동기 논블로킹 서버에서 주로 실행

구분	Spring Web MVC	Spring WebFlux
프로그래밍 모델	명령형 (Imperative)	반응형(Reactive)
I/O 모델	블로킹 (Blocking)	논블로킹(Non-Blocking)
스레드 모델	요청당 스레드 1개	이벤트 루프(적은 수의 스레드)
핵심 의존성	Servlet API	Reactive Streams API
기본 내장 서버	Tomcat	Netty
주요 사용 사례	일반적인 웹 애플리케이션, CRUD API	고성능 API Gateway, 스트리밍 서비스

핵심 구성 요소 및 프로그래밍 모델

Spring WebFlux는 개발자가 두 가지 프로그래밍 모델 중 하나를 선택하여 사용할 수 있도록 지원한다.

1. Annotation-based 방식(@Controller)

Spring Web MVC와 매우 유사한 방식으로, @Controller, @RestController, @RequestMapping 등의 어노테이션을 그대로 사용한다.

@RestController
public class MemberController {

    @GetMapping("/members/{id}")
    public Mono<Member> getMemberById(@PathVariable String id) {
        // DB 조회 등 비동기 작업을 통해 Mono<Member>를 반환
        return memberRepository.findById(id);
    }

    @GetMapping("/members")
    public Flux<Member> getAllMembers() {
        // 모든 멤버를 스트림 형태로 반환
        return memberRepository.findAll();
    }
}

가장 큰 차이점은 반환 타입으로 Mono나 Flux와 같은 반응형 타입(Publisher)을 사용한다는 점이다.

• WebFlux는 컨트롤러가 반환한 Publisher를 구독(subscribe)하고, 데이터 스트림이 시작되면 비동기적으로 HTTP 응답을 처리

• 컨트롤러 메서드는 실제 데이터가 아닌 데이터의 흐름을 정의하고 반환하여, 스레드가 블로킹되지 않음

2. Functional 방식(RouterFunctions)

어노테이션 대신 라우터 함수(Router Function)를 사용하여 요청 경로와 핸들러 함수를 직접 매핑하는 방식이다.

@Configuration
public class MemberRouter {

    @Bean
    public RouterFunction<ServerResponse> route(MemberHandler memberHandler) {
        return RouterFunctions
                .route(GET("/functional/members/{id}"), memberHandler::getMember)
                .andRoute(GET("/functional/members"), memberHandler::getAllMembers);
    }
}

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WebFlux 선택 기준

Spring Web MVC는 여전히 대부분의 웹 애플리케이션에 훌륭하고 단순한 선택지이며, WebFlux는 다음과 같은 경우에 특히 유용하다.

• 높은 동시성 처리: 수만에서 수십만 개의 동시 연결을 효율적으로 처리해야 하는 경우(예: 실시간 채팅, 스트리밍 서비스, API Gateway)

• 리액티브 시스템 연동: 데이터베이스(R2DBC), 다른 마이크로서비스 등 호출하는 시스템이 이미 반응형으로 구성되어 있는 경우

• 함수형 프로그래밍: 함수형 라우팅 모델을 통해 애플리케이션 로직을 구성하는 것을 선호하는 경우