[Spring] 논블로킹(Non-blocking) vs 비동기 (Asynchronous)

09 Apr 2025 in SPRING

논블로킹과 비동기에 대해 알아보자.

• 논블로킹이란?
• 실생활 비유로 논블로킹 이해하기
• 블로킹 vs 논블로킹 기술적 요점 정리
• 논블로킹이 중요한 이유
• 어디서 논블로킹이 쓰이냐?
• 논블로킹(Non-blocking) 비동기(Asynchronous) 비교
• CompletableFuture, WebClient 코드 예시

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✅ 논블로킹(Non-blocking)이란?

먼저, 블로킹(Blocking)이 뭔지부터 알아보자

• 블로킹 방식은 어떤 작업이 끝날 때까지 프로그램이 멈춰서 기다리는 것
• 웹 서버라면, DB 응답이나 외부 API 요청이 끝날 때까지 쓰레드가 잡혀서 못 움직임.

// 블로킹 방식 (예: RestTemplate)
String result = restTemplate.getForObject("http://api.example.com", String.class);
// → 이 줄에서 응답이 올 때까지 멈춤
System.out.println("응답 받음!");

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🚀 논블로킹 방식은?

• 기다리지 않는다. 요청을 보내고, 바로 다음 작업을 처리한다.
• 응답이 나중에 오면, 그때 콜백(또는 리액티브 스트림)을 통해 처리

// 논블로킹 방식 (예: WebClient)
webClient.get()
    .uri("http://api.example.com")
    .retrieve()
    .bodyToMono(String.class)
    .subscribe(result -> {
        System.out.println("응답 받음! → " + result);
    });

System.out.println("바로 다음 코드 실행됨!");

👆 여기서 중요한 건:

• subscribe() 안에 있는 코드만 나중에 실행되고
• 서버 쓰레드는 그동안 다른 요청을 처리할 수 있다는 것

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🍜 실생활 비유로 논블로킹 이해하기

✅ 블로킹 방식: 짜장면집 주방장 1명

손님이 주문 → 짜장면 끓이는 동안 주방장이 다음 주문을 못 받음
5명 동시에 오면? 4명은 그냥 기다림 (쓰레드 낭비, 느림)

✅ 논블로킹 방식: 주방장 + 자동면로봇

손님이 주문 → 기계에 넣고 대기표 발급 → 주방장은 다른 주문 처리
→ 주문 100개가 와도 효율적으로 동시에 처리 가능! (고성능, 확장성)

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🧠 블로킹 vs 논블로킹 기술적 요점 정리

항목	블로킹 방식	논블로킹 방식
처리 방식	요청 → 대기 → 응답	요청 → 바로 다음 처리 → 응답 오면 콜백
쓰레드 사용	요청 1건당 쓰레드 1개	요청 수백건도 쓰레드 몇 개로 처리 가능
성능	낮은 동시성 처리	높은 동시성, 고성능
코드	간단하고 직관적	콜백이나 리액티브 스트림 필요
예시	RestTemplate, JDBC	WebClient, R2DBC, Netty 등

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💡 논블로킹이 중요한 이유

✔️ 1. 고성능 서버 만들기

• 수천~수만 명이 동시에 요청을 보내도 효율적으로 처리 가능

✔️ 2. 외부 API 많이 쓰는 서비스에서 유리

• 다른 서비스의 응답을 기다리는 동안, 서버 리소스를 낭비하지 않음

✔️ 3. MSA (마이크로서비스 아키텍처)에서 필수

• 서로 요청 주고받는 일이 많기 때문에 논블로킹 API가 매우 효율적

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🛠️ 어디서 논블로킹이 쓰이냐?

기술	논블로킹 여부	비고
WebClient	✅	REST API 호출
Reactor Netty	✅	웹서버 / 클라이언트 엔진
R2DBC	✅	논블로킹 DB 클라이언트 (JDBC는 블로킹)
Spring WebFlux	✅	전체 논블로킹 웹 프레임워크

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“논블로킹(Non-blocking)”이랑 “비동기(Asynchronous)” 비교

❌ 같은 말 아님.
✅ 서로 관련 있지만, 개념적으로 다르다.

🔍 핵심 차이 요약

항목	비동기 (Asynchronous)	논블로킹 (Non-blocking)
개념	작업을 요청하고 바로 다음 코드 실행 (응답 기다리지 않음)	리소스(쓰레드 등)를 점유하지 않음
초점	시간(언제 실행될지 모름)	리소스 사용 여부
예시	콜백, Future, Promise, Mono	read() 호출 시 즉시 리턴
관련성	비동기 처리는 대부분 논블로킹 방식으로 구현됨	논블로킹이 항상 비동기인 건 아님

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🎯 비유로 설명

🍜 비동기란?

“너 짜장면 하나, 그리고 바로 다음 손님 주세요~”

• 주문 받고 즉시 다음 손님 주문을 받는 방식
• 짜장면이 나올 때까지 기다리지 않음
• 나중에 “주문하신 짜장면 나왔습니다~” 하고 알림이 옴 (콜백)

✅ 즉, “작업이 완료될 때까지 기다리지 않고 나중에 처리“가 핵심

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🥡 논블로킹이란?

“면 삶는 동안 주방 공간을 계속 점유하지 않음”

• 요리를 맡긴 뒤 주방 공간을 즉시 다른 요리사에게 넘겨줌
• 결과가 나올 때까지 그 리소스를 점유하지 않음

✅ 즉, 요청을 처리 중인 동안에도 시스템 리소스를 점유하지 않음이 핵심

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🧠 코드 예시 비교

🧱 블로킹 + 동기 (가장 기본)

String result = restTemplate.getForObject(url, String.class);
// 이 줄에서 서버 응답이 올 때까지 기다림 (쓰레드 점유 O, 시간도 대기 O)

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🧱 논블로킹 + 동기

String result = socket.readNonBlocking();  // 지금 읽을 수 있는 데이터만 읽고 즉시 리턴

• 당장 읽을 게 없으면 빈 값만 주고 쓰레드는 곧바로 다음 작업 가능
• 하지만 이 결과로 바로 처리함 → 동기적

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🧱 논블로킹 + 비동기 (진짜 고성능 시스템 핵심!)

webClient.get()
    .uri("/data")
    .retrieve()
    .bodyToMono(String.class)
    .subscribe(data -> {
        System.out.println("데이터 도착: " + data);
});

• 요청 후 바로 다음 코드 실행됨 (비동기)
• 쓰레드를 점유하지 않음 (논블로킹)
• 응답이 왔을 때만 콜백으로 실행됨

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💡 정리하자면

구분	설명	예
비동기	요청 → 응답 기다리지 않고 다른 작업함	콜백, subscribe, Future, CompletableFuture
논블로킹	시스템 리소스를 점유하지 않음	WebClient, R2DBC, Netty
블로킹	결과 나올 때까지 멈춤	RestTemplate, JDBC
비동기 + 논블로킹	성능 최상 조합	WebFlux + Netty + R2DBC

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CompletableFuture, WebClient 코드 예시

✅ 1. CompletableFuture로 비동기 (스레드는 점유함 = 논블로킹 아님)

import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

public class AsyncWithCompletableFuture {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        System.out.println("비동기 시작");

        CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 시간이 오래 걸리는 작업 (예: API 호출 시뮬레이션)
            try {
                Thread.sleep(2000); // 2초 대기 (스레드 점유)
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "API 결과값";
        });

        // 다른 작업 수행
        System.out.println("다른 작업 수행 중...");

        // 결과 기다리기
        String result = future.get(); // 여기서 block됨
        System.out.println("결과: " + result);
    }
}

📌 포인트:

• CompletableFuture는 비동기처럼 보이지만 실제로는 별도 스레드를 점유함.
• .get()을 호출하면 결과를 기다리는 동안 block됨.

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🛸 2. WebClient로 진짜 논블로킹 + 비동기

의존성 필요: mvn repository

<!-- build.gradle 혹은 pom.xml -->
implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-webflux'

import org.springframework.web.reactive.function.client.WebClient;
import reactor.core.publisher.Mono;

public class AsyncWithWebClient {
    public static void main(String[] args) {
        WebClient client = WebClient.create();

        System.out.println("WebClient 비동기 호출 시작");

        Mono<String> response = client.get()
                .uri("https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1")
                .retrieve()
                .bodyToMono(String.class);

        response.subscribe(body -> System.out.println("응답 도착: " + body));

        System.out.println("다른 작업 수행 중...");

        // 실제로 메인 스레드가 먼저 종료될 수 있어서 약간 대기
        try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) {}
    }
}

📌 포인트:

• WebClient는 진짜 논블로킹 (스레드 점유 X)
• .subscribe()로 콜백 기반 응답 처리
• 메인 스레드는 응답 기다리지 않음, 논블로킹 체험 가능

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⚖️ 비교 요약

항목	CompletableFuture	WebClient (WebFlux)
스레드 점유	O (다른 스레드가 일 함)	X (논블로킹 방식)
비동기 처리 방식	Future 기반	리액티브 스트림 (Mono/Flux)
논블로킹 체험 가능 여부	부분적으로 (Thread 풀에 의존)	O (진짜 논블로킹)
사용 목적	간단한 비동기 로직	고성능, 동시성 높은 네트워크 호출

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