Spring Boot Reactive + Postgresql(r2dbc)

 

https://r2dbc.io/

요즘 가장 핫한 패러다임인 Reactive 한 애플리케이션을 만들기 위해서 Spring Web Flux를 이용해 웹 애플리케이션을 만들어도 DB가 Reactive를 지원하지 않으면 DB에서 Blocking되기 때문에 의미가 없다. Redis 같은 cache 나 Mongodb , 카산드라같은 NoSQL 은 조금 일찍 지원하고 있었으나 RDBMS 는 최근에서 1.x 버전이 공식 릴리즈 됐다. 오늘은 R2DBC(Reactive Relational Database Connectivity)를 이용해 Postgresql 을 저장소로 하는 간단한 테스트를 해보겠다. 

Spring Boot 2.3.0.M2

이 글을 작성된 날(20.04.02) 기준  Spring Boot 최신 버전은 2.2.6 이다.  Spring Boot 에서 r2dbc를 추상해 놓은 Spring Data R2dbc가 존재한다. 하지만 최신 버전에서는 아직 사용할 수 없고 Spring Boot 2.3.0.M2 버전에서 사용 가능하다. 마일 스톤 버전을 받기 위해서는 플러그와  라이브리러리 Repostiory를 추가해줘야 된다.

 <parent>
 	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
 	<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
 	<version>2.3.0.M3</version>
 	<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
 </parent>

-- 중략--
<repositories>
	<repository>
		<id>spring-milestones</id>
		<name>Spring Milestones</name>
		<url>https://repo.spring.io/milestone</url>
	</repository>
</repositories>
<pluginRepositories>
	<pluginRepository>
		<id>spring-milestones</id>
		<name>Spring Milestones</name>
		<url>https://repo.spring.io/milestone</url>
	</pluginRepository>
</pluginRepositories>

테스트에 필수적인 라이브러리들을 추가한다. 개발 편의를 위해 lombok도 추가해줬다. 

	<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-r2dbc</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>io.r2dbc</groupId>
            <artifactId>r2dbc-postgresql</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.postgresql</groupId>
            <artifactId>postgresql</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>

 

테스트 Data 생성

 아래의 SQL 문을 참고해서 테스트를 위한 테이블 생성 및 데이터를 생성한다. 1000만 건 정도의 대용량 데이터를 입력한다.

#테스트 테이블 생성
create table m2sj_test
(
    random_num double precision,
    id serial not null
        constraint m2sj_test_pk
            primary key
);
#백만건의 테스트 데이터 저장
insert into m2sj_test(random_num)
SELECT random() from generate_series(1, 10000000);
;

 

R2DBCConfiguration

postgresql Connection Factory를 생성한다. @Repository 등록을 @EnableR2dbcRepositories 선언이 필요하다.

@Configuration
@EnableR2dbcRepositories
public class R2DBCConfiguration {
    @Bean
    public PostgresqlConnectionFactory connectionFactory() {
        return new PostgresqlConnectionFactory(
                PostgresqlConnectionConfiguration.builder()
                        .host("127.0.0.1")
                        .database("testdb")
                        .username("testuser")
                        .password("1234").build());
    }
}

 

RNumber

엔터티로 사용할 RNumber 클래스이다. 테이블명과 클래스명이 다를 경우 @Table 명령어를 이용해서 명시적 선언이 필요하다.

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Table("m2sj_test")
public class RNumber {
    @Id
    private Long id;

    private Float randomNum;
}

 

RNumberRepository

ReactiveCrudRepository 를 상속받는 RnumberRepository 인터페이스이다. ReactiveCrudRepository 클래스에서 기본적인 조회 메서드를 이미 구현해놨기 때문에 별도의 조회 메서드 선언 없이 사용 가능하다.

@Repository
public interface RNumberRepository extends ReactiveCrudRepository<RNumber, Long> {

}

 

RNumberController

클라이언트 요청을 처리하기 위한 Controller 클래스이다. @GetMapping(value = "", produces = TEXT_EVENT_STREAM_VALUE)
라인이 중요한데 Media Type을 SSE(Server Send Event) 선언하는 부분이다. 이렇게 선언해야 1천만건의 데이터를 웹에서 즉각적으로 받을 수 있다. Server Send Evnet 에 대한 자세한 내용은 아래 링크를 참고하면 된다.

http://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Server-sent_events/Using_server-sent_events

@RestController
@RequestMapping(value = "/api/numbers")
public class RNumberController {
    private final RNumberRepository numberRepository;

    public RNumberController(RNumberRepository numberRepository) {
        this.numberRepository = numberRepository;
    }

    @GetMapping(value = "", produces = TEXT_EVENT_STREAM_VALUE)
    public Flux<RNumber> getHome() {
        return numberRepository.findAll();
    }
}

 

테스트

브라우저를 열고 http://localhost:8080/api/numbers 을 요청하면 pending 타임 없이 아래와 같은 응답 결과를 바로 확인할 수 있다.

 

DatabaseClient

만약 서버에서 서버로 Reactive 한 요청을 한다면 R2dbc 에서는 추상화된 클라이언트를 제공한다. 아래는 간단한 사용법이다. TimeUnit.SECONDS.sleep(10) 라인을 추가한건 일반적인 메인 함수로 실행했기 때문에 결과를 받아오기 전에 메인 쓰레드가 terminated 되는걸 기다리기 위해서이다.

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final PostgresqlConnectionFactory postgresqlConnectionFactory = new PostgresqlConnectionFactory(
                PostgresqlConnectionConfiguration.builder()
                        .host("localhost")
                        .database("test_db")
                        .username("test_user")
                        .password("1234").build());

        DatabaseClient client = DatabaseClient.create(postgresqlConnectionFactory);

        client.select()
                .from(RNumber.class)
                .fetch().all()
                .subscribe(System.out::println);

        TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
    }

 

끝으로

r2db 를 이용한 간단한 애플리케이션을 만들어 봤다. postgresql DB에 1천만건의 데이터를 조회 하는데 1초에 대기 시간없이 즉각적인 응답을 확인할 수 있었다. 이런 부분이 리엑티브 프로그래밍의 강력한 부분이라고 생각한다. (개인적으로 마법과 같이 느껴진다.) 아마 리엑티브 프로그래밍 대용량 데이터를 다루는 애플리케이션을 만들 때 여러 부분에서 유용하게 사용될 수 있을 것 같다. 단 리엑티브 패러다임 자체를 완변히 소화하기 위해서는 많은 학습이 필요할 것 같다.

전체 코드는 아래 GIThub 링크에 참고하면 된다.

github.com/warpgate3/springboot2-r2dbc-postgresql

---

참고

• https://spring.io/projects/spring-data-r2dbc
  
  
• https://www.baeldung.com/spring-data-r2dbc