[스프링인액션] 리액티브 데이터 퍼시스턴스

24/8/2022
읽는 시간 5분

개요

스프링인액션 12장을 읽고 Reactive Repository를 생성하는 방법에 대해 공부하였다.

Reactive Repository의 개념

카산드라와 몽고DB 사용하기

기본 Repository를 리액티브 사용에 맞추어 조정하기

카산드라를 활용한 데이터 모델링

에 대해 작성하였다.

Reactive Repository

Reactive Repository는 도메인 타입이나 컬렉션을 반환하지 않고 Mono나 Flux를 인자로 받거나 반환한다. 카산드라, 몽고DB, 카우치베이스, 레디스로 데이터를 저장할 경우 리액티브 프로그래밍 모델을 지원한다.

기존 Repository에서의 변환

스프링 데이터 JPA를 사용할 경우 Mono나 Flux 리액티브 타입을 반환하지 않기 때문에 오퍼레이션을 수행할 수 없게 된다.
이를 해결하기 위해서는 다음과 같이 사용한다.

1List<Order> orders = repo.findByUser(user);
2Flux<Order> orderFlux = Flux.fromIterable(orders);

Flux의 fromIterable(), fromArray(), fromStream() 메서드를 통해 Flux로 변환시킬 수 있다.

Mono일 경우는 다음과 같다.

1Order order = repo.findById(id);
2Mono<Order> orderMono = Mono.just(order);

Mono의 just() 메서드를 통해 Mono로 변환이 가능하다.

Mono에서의 데이터 추출

1Taco taco = tacoMono.block();
2tacoRepo.save(taco);

Mono의 block() 메서드를 호출해서 데이터를 추출할 수 있다.

Flux에서의 데이터 추출

1Iterable<Taco> tacos = tacoFlux.toIterable();
2tacoRepo.saveAll(tacos);

Flux의 toIterable() 메서드를 통해 Flux의 모든 객체를 Iterable 타입으로 추출한다.

Mono의 block() 메서드나 Flux의 toIterable() 메서드는 추출 작업 시 블로킹 처리 된다. 이를 해결하기 위해서는 구독 발행 요소 각각에 오퍼레이션을 수행하는 것이 나은 방법이다.

1tacoFlux.subscribe(taco -> {
2  tacoRepo.save(taco);
3});

※ JPA repository의 save() 메서드를 제외하고는 리액티브하다.

리액티브 카산드라 사용

카산드라는 분산처리, 고성능, 상시 가용, 궁극적인 일관성을 가지는 NoSQL 데이터베이스이다.

카산드라의 특징은 다음과 같다.

데이터베이스는 다수의 파티션에 걸쳐 분할된다.

테이블은 파티션 키와 클러스터링 키라는 두 종류의 키를 가지고, 많은 column을 가질 수 있다.

읽기 오퍼레이션에 최적화 되어 있어 데이터가 다수의 테이블에 중복되는 경우가 흔하다.

카산드라 의존성 추가

1implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-cassandra-reactive'

리액티브한 카산드라 repository를 작성할 것이므로 해당 스타터 dependency를 추가한다.
스프링 Initializr에서 지정할 경우 NoSQL의 “Spring Data Reactive for Apache Cassandra” 를 선택한다.

카산드라 설정 변경

 1spring:
 2  data:
 3    cassandra:
 4      keyspace-name: tacocloud
 5      schema-action: recreate-drop-unused
 6      contact-points:
 7      - casshost-1.tacocloud.com
 8      - casshost-2.tacocloud.com
 9      - casshost-3.tacocloud.com
10      port: 9043
11      username: tacocloud
12      password: taco123

keyspace-name : 카산드라가 해당 키 공간을 사용하도록 알린다.
스프링 데이터 카산드라에서 키 공간을 자동으로 생성하도록 설정할 수 있지만 직접 생성할 수도 있다. 키 공간은 CQL(Cassandra Query Language) 셸에서 create keyspace 명령어를 통해 생성할 수 있다.

키 공간 : 카산드라 노드의 테이블을 모아 놓은 것이다. 관계형 데이터베이스의 스키마와 유사하다.
schema-action : 스키마의 행동을 지정한다.
recreate-drop-unused : 어플리케이션이 시작할 때마다 모든 테이블과 사용자 정의 타입을 재생성하도록 지정한다. (개발용)
none : 스키마에 대해 아무 조치를 취하지 않는다. (실무용)
contact-points : 카산드라 노드가 실행 중인 호스트를 나타낸다.
각 노드의 연결을 시도하여 카산드라 클러스터에 단일 장애점이 생기지 않게 해준다.
port : 카산드라의 포트 번호를 설정할 수 있다.
username, password : 카산드라 클러스터의 사용자 이름과 비밀번호를 설정한다.

카산드라 도메인 타입 매핑

카산드라 퍼시스턴스는 도메인 타입 매핑 어노테이션을 제공한다.

 1@Data
 2@RestResource(rel = "tacos", path = "tacos")
 3@Table("tacos")
 4public class Taco {
 5
 6  @PrimaryKeyColumn(type=PrimaryKeyType.PARTITIONED)
 7  private UUID id = UUIDs.timeBased();
 8  
 9  @NotNull
10  @Size(min = 5, message = "Name must be at least 5 characters long")
11  private String name;
12  
13  @PrimaryKeyColumn(type=PrimaryKeyType.CLUSTERED,
14                    ordering=Ordering.DESCENDING)
15  private Date createdAt = new Date();
16  
17  @Size(min=1, message="You must choose at least 1 ingredient")
18  @Column("ingredients")
19  private List<IngredientUDT> ingredients;
20
21}

@Table : 테이블의 이름 지정 - JPA에서는 @Entity
@PrimaryKeyColumn : 기본 키 지정
PrimaryKeyType.PARTITIONED : 해당 속성이 파티션 키임을 명시
PrimaryKeyType.CLUSTERED : 해당 속성이 클러스터링 키임을 명시
@Column : 데이터의 컬렉션을 포함하는 열
여기서는 네이티브 타입(정수, 문자열 등)의 컬렉션이거나, UDT(사용자 정의 타입)의 컬렉션이어야 한다.

UDT 클래스 예시

1@Data
2@RequiredArgsConstructor
3@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PRIVATE, force = true)
4@UserDefinedType("ingredient")
5public class IngredientUDT {
6  private final String name;
7  private final Ingredient.Type type;
8}

@UserDefinedType : 카산드라의 UDT(사용자 정의 타입)임을 명시
id 속성을 별도로 포함하지 않는다.

카산드라 Repository 작성

Repository를 작성할 때는 두 개의 기본 인터페이스인 ReactiveCassandraRepository 나 ReactiveCrudRepository를 선택할 수 있다. ReactiveCassandraRepository가 ReactiveCrudRepository의 확장된 버전이다.

기본 예시

1public interface IngredientRepository extends ReactiveCrudRepository<Ingredient, String> {
2}

이와 같이 ReactiveCrudRepository를 extends 처리하면 된다. findAll() 메서드 사용 시 Flux를 반환한다. Flux를 반환하기 때문에 페이징 처리도 신경 쓸 필요가 없다. - take() 메서드 활용 가능

where 절

1public interface UserRepository extends ReactiveCassandraRepository<User, UUID> {
2
3  @AllowFiltering
4  Mono<User> findByUsername(String username);
5}

카산드라에서는 where 절로 쿼리할 수 없다. where 절을 사용하기 위해서는 @AllowFiltering 어노테이션을 사용한다. allow filtering 절은 쿼리 성능에 영향을 주지만 수행해야 한다라는 것을 카산드라에게 알려준다.

리액티브 몽고DB 사용

몽고DB는 잘 알려진 NoSQL 데이터베이스 중 하나이다. 카산드라가 테이블의 행으로 데이터를 저장하는 반면, 몽고DB는 문서형 데이터베이스이다.

몽고DB 의존성 추가

1implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-mongodb-reactive'

리액티브한 몽고DB repository를 작성할 것이므로 해당 스타터 dependency를 추가한다.
스프링 Initializr에서 지정할 경우 NoSQL의 “Spring Data Reactive MongoDB” 를 선택한다.

몽고DB 설정 변경

1spring:
2  data:
3    mongodb:
4      host: mongodb.tacocloud.com
5      port: 27018
6      username: tacocloud
7      password: taco123

host : 몽고DB 서버가 실행 중인 호스트 이름. 기본값 - localhost
port : 몽고DB 서버가 리스닝하는 포트. 기본값 - 27017
username, password : 몽고 DB에 접근하는 사용자 이름과 비밀번호
database : 데이터베이스 이름. 기본값 - test

도메인 타입 매핑

스프링 데이터 몽고DB는 문서 구조로 도메인 타입을 매핑하는 데 유용한 어노테이션을 제공한다.

 1@Data
 2@RestResource(rel="tacos", path="tacos")
 3@Document
 4public class Taco {
 5  @Id
 6  private String id;
 7
 8  @NotNull
 9  @Size(min = 5, message = "Name must be at least 5 characters long")
10  private String name;
11  
12  private Date createdAt = new Date();
13  
14  @Size(min=1, message="You must choose at least 1 ingredient")
15  private List<Ingredient> ingredients;
16
17  @Field("customer")
18  private User user;
19}

@Id : 문서 ID로 지정
- String 타입으로 지정할 경우 속성 값이 DB에 저장될 때 자동으로 ID 값을 지정해준다.
@Document : 몽고 DB에 저장되는 문서로 선언
@Field : 몽고DB의 문서에 속성을 저장하기 위해 필드 이름을 지정
- customer 열을 문서에 저장한다는 것을 의미
카산드라와 다르게 UDT(사용자 정의 타입)을 만들지 않고 어떤 타입이라도 사용 가능하다.

몽고DB Repository 작성

Repository를 작성할 때는 두 개의 기본 인터페이스인 ReactiveMongoRepository 나 ReactiveCrudRepository를 선택할 수 있다. ReactiveCrudRepository가 새로운 문서나 기존 문서의 save() 메서드에 의존하는 반면, ReactiveMongoRepository는 새로운 문서의 저장에 최적화된 insert() 메서드를 제공한다.