Reactive Programming 및 Vert.x 소개

Reactive Programming 소개

Reactive Programming is programming with asynchronous data streams. 즉, Reactive Programming은 비동기적 데이터 스트림으로 프로그래밍하는 것을 말한다.

따지고 보면, 새로운 것도 아니다. Event bus나 click event는 비동기 이벤트 스트림이고, 이를 관찰하고 특정한 액션을 취할 수 있다.

자, 이제 Reactive는 이러한 아이디어를 한 층 업그레이드 시킨다.

click이나 hover 이벤트 외에도 그 어떠한 것에 대한 데이터 스트림을 만들 수 있다. 변수, 유저 입력값, 속성, 캐시, 데이터 구조, 등등 다양한 것들이 데이터 스트림이 된다.

더 나아가, 이러한 스트림들을 합치고, 만들고, 필터링할 수 있는 다양한 함수들이 주어진다.

자, 이제 여기서 “함수형”(functional)이란 마법이 들어오게 된다. 하나의 스트림은 다른 스트림의 input이 될 수 있고, 여러개의 스트림이 input이 될 수도 있다.

두 개의 스트림을 병합할 수도 있고, 특정 스트림을 필터링하여 관심 있는 이벤트들로만 구성된 스트림으로 만들 수 있고, 한 개의 스트림의 데이터 값들을 다른 하나의 스트림을 매핑할 수도 있다.

그렇다면, 이 스트림이라는 것이 Reactive의 핵심인데, 좀 더 자세히 살펴보자.

버튼 클릭 이벤트 스트림을 예로 들어보자.

스트림이란 시간순으로 나열된 이벤트들의 시퀀스이다.

스트림은 세 가지 다른 것들을 내보낼 수 있다.
1) 어떠한 타입의 값 2) 에러 3) 완료 시그널

여기서, 완료된다는 것은 예를 들어 현재 윈도우 창이나 버튼을 포함하고 있는 뷰가 종료될 때이다.

위 세 가지가 내보내지는 것에 대한 함수를 각각 정의하여 내보내진 이벤트들은 비동기적으로 캡쳐된다.

이런식으로 스트림을 listen하는 것을 subscribing이라고 한다. 그리고 함수들은 observer가 된다. 스트림은 관찰당하는 주체 이므로 observable이라고 칭한다. 이것이 Observer Design Pattern이다.

자, 이제 위 클릭 이벤트 스트림을 변환하여 새로운 클릭 이벤트 스트림을 만들어보자.

먼저, 버튼이 몇 번 클릭되었는지를 의미하는 counterStream을 만들어보자. 대부분의 Reactive 라이브러리에는 스트림에 대해 여러 개의 함수들이 있다 (map, filter, scan, 등). 만약 clickStream.map(f)를 호출하면 clickStream을 기반으로 하는 새로운 스트림을 리턴한다. 여기서 clickStream은 변경되지 않는다.

이러한 immutability 속성은 Reactive 스트림과 잘 어울려 사용된다.

예를 들어 clickStream.map(f).scan(g)와 같은 체인 함수를 사용할 수도 있다.

  clickStream: ---c----c--c----c------c-->
               vvvvv map(c becomes 1) vvvv
               ---1----1--1----1------1-->
               vvvvvvvvv scan(+) vvvvvvvvv
counterStream: ---1----2--3----4------5-->

map(f)는 내보내진 값들을 함수 f에 적용하여 새로운 스트림을 만든다. 위의 경우 모든 내보내진 값을 1로 매핑하였다.

그리고 scan(g)는 스트림에서의 모든 이전 값들을 가져와서 x = g(accumulated, current)를 수행한다. 위의 경우 g는 단순히 더하는 함수이다. 이로 인해, counterStream은 클릭이 발생했을 때, 총 클릭 수를 내보낸다.

Reactive의 힘을 더 알아보기 위해, 더블 클릭 이벤트 스트림을 가지고 싶다고 가정하자. 그리고 새로운 스트림이 더블클릭 or 그 이상을 동일하게 처리하고 싶다고 여겨보자. 즉, 트리플클릭도 더블클릭으로 인식되어야 한다.

Reactive Programming으로는 다음과 같이 4줄의 코드로 해결이 가능하다. 그림으로 이해하면 좋다.

회색 박스는 한 개의 스트림을 다른 하나로 변환시키는 함수이다.

250밀리초의 ‘event silence’가 발생 할 때마다 (i.e. buffer(stream.throttle(250ms)) 클릭들을 리스트에 쌓아둔다. 결과적으로 리스트를 포함하는 스트림이 나오는데, 이에 map()을 호출하여 각각의 리스트를 그것의 크기로 매핑해준다. 마지막으로, filter(x >= 2)를 통해 더블클릭 이상의 것들만 남겨서 우리가 원하는 스트림을 얻을 수 있다. 그리고나서 이러한 이벤트를 listen하여 그에 맞는 대응을 할 수 있는 것이다.

위 내용은 Adre Staltz가 Github에 올린 내용을 기반으로 한다. 그는 자신이 그동안 읽은 Reactive Programming에 대한 자료를 보며 신입 개발자들이 접근하기 힘든 부분이 많은 것을 느껴, 이를 좀 더 간결하고 명확하게 풀어서 설명을 해준다. JavaScript 예시를 포함한 원문을 읽고 싶다면 출처를 참고해도 좋겠다.

Vert.x 소개

Vert.x는 오픈소스이고 JVM위에서 동작하는 reactive한 polyglot 툴킷/플랫폼이다.

이 문장을 한 번 자세히 알아보자.

Vert.x as a Toolkit or Platform

1. Vert.x는 툴킷으로 사용될 수 있다. Standalone 자바 애플리케이션에 Vert.x를 넣어, Vertx 객체를 인스턴스화하고 메소드를 호출할 수 있다. 이럴 경우, 우리의 코드가 Vert.x를 컨트롤한다.

2. Vert.x는 플랫폼으로도 사용될 수 있다. Command line으로 Vert.x를 실행한다. 이는 Java EE 애플리케이션 서버을 실행하는 방법과 비슷하다.

Vert.x is reactive

Reactive한 애플리케이션은 서로에게 메시지나 이벤트를 전송하는 컴포넌트들로 구성되어 있다. 예를 들어, 채팅 애플리케이션이나 게임 서버에 적합하다.

Vert.x is polyglot

Vert.x가 polyglot하다는 것은 Vert.x가 실행하게 하고 싶은 컴포넌트들(Verticles)을 여러가지 언어로 구현할 수 있다는 말이다. Vert.x는 Java, JavaScript, Ruby, Python와 Groovy 등의 언어를 실행할 수 있다.

심지어 다른 언어로 작성된 verticle들을 하나의 애플리케이션에 배포할 수도 있다. 즉, 어떠한 태스크에 대해 가장 적합한 특정한 언어(예. 함수형 언어)를 선택할 수 있다.

출처

https://gist.github.com/staltz/868e7e9bc2a7b8c1f754 http://tutorials.jenkov.com/vert.x/index.html