Java에서의 비동기 처리에서 CompletableFuture 활용법 알아보기

Java는 비동기 프로그래밍을 지원하기 위해 다양한 도구를 제공합니다. 그중에서도 CompletableFuture는 비동기 작업을 간단하고 효율적으로 처리할 수 있는 강력한 클래스입니다. 이 블로그에서는 CompletableFuture의 개념과 활용법, 그리고 주요 사용 사례를 살펴보겠습니다.

1. CompletableFuture란?

CompletableFuture는 Java 8에서 도입된 클래스로, 비동기 작업을 처리하고 완료 상태를 관리할 수 있는 기능을 제공합니다. 이를 통해 비동기 작업을 선언적으로 구성하고, 결과를 결합하거나 체이닝(chaining)할 수 있습니다.

주요 특징:

1. 비동기 작업 실행이 가능합니다.
2. 작업 완료 후 콜백 실행이 가능합니다.
3. 여러 작업의 결과를 결합 할 수 있습니다.
4. 예외 처리 지원 합니다.

2. CompletableFuture 기본 사용법

1. 비동기 작업 실행

   import java.util.concurrent.CompletableFuture;
   
   public class CompletableFutureExample {
       public static void main(String[] args) {
           CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
               System.out.println("비동기 작업 실행 중...");
           });
   
           future.join();  // 작업이 완료될 때까지 대기
           System.out.println("작업 완료");
       }
   }

2. 결과 반환

   import java.util.concurrent.CompletableFuture;
   
   public class CompletableFutureWithResult {
       public static void main(String[] args) {
           CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
               return "Hello, CompletableFuture!";
           });
   
           String result = future.join();
           System.out.println(result);
       }
   }

3. CompletableFuture 체이닝

1. thenApply: 결과를 변환합니다.

   CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
                   .thenApply(result -> result + " World")
                   .thenAccept(System.out::println);

2. thenCompose: 서로 연결된 비동기 작업을 실행합니다.

   CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Task 1")
                   .thenCompose(result -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> result + " + Task 2"))
                   .thenAccept(System.out::println);

3. thenCombine: 두 개의 비동기 작업 결과를 결합합니다.

   CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello");
   CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "World");
   
   future1.thenCombine(future2, (result1, result2) -> result1 + " " + result2)
          .thenAccept(System.out::println);

4. 예외 처리

exceptionally 메서드는 비동기 작업 중 예외가 발생했을 때 기본값을 제공하거나 예외를 처리합니다.

예제

CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    if (true) throw new RuntimeException("Error!");
    return "Success";
}).exceptionally(ex -> {
    System.out.println("예외 처리: " + ex.getMessage());
    return "Default Value";
}).thenAccept(System.out::println);

5. 실용적인 활용 사례

1. 웹 API 호출: 여러 REST API를 동시에 호출하고 결과를 조합 합니다.

   CompletableFuture<String> api1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> callApi("https://api1.com"));
   CompletableFuture<String> api2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> callApi("https://api2.com"));
   
   api1.thenCombine(api2, (result1, result2) -> result1 + " and " + result2)
       .thenAccept(System.out::println);
   
   private static String callApi(String url) {
       // API 호출 로직
       return "Response from " + url;
   }

2. 대규모 데이터 처리:
   • 데이터를 비동기로 로드하고 처리합니다.

   예제:

   CompletableFuture<Void> task = CompletableFuture.supplyAsync(() -> loadData())
       .thenApply(data -> processData(data))
       .thenAccept(result -> saveData(result));
   
   task.join();
   
   private static String loadData() {
       return "Raw Data";
   }
   
   private static String processData(String data) {
       return "Processed " + data;
   }
   
   private static void saveData(String data) {
       System.out.println("Saving: " + data);
   }

6. CompletableFuture의 장점과 주의사항

장점

• 비동기 작업의 간단한 구현이 가능합니다.
• 작업 체이닝과 결과 조합 기능이 있습니다.
• 예외 처리 통합 할 수 있습니다.

주의사항

• join()이나 get() 사용 시 데드락에 유의해야 합니다.
• 너무 많은 비동기 작업 생성은 스레드 풀이 고갈될 위험이 있습니다.

결론

Java에서의 비동기 처리에서 CompletableFuture 활용법 알아보았습니다. CompletableFuture는 Java에서 비동기 프로그래밍을 구현하기 위한 강력한 도구입니다.

체이닝, 결과 결합, 예외 처리와 같은 다양한 기능을 통해 복잡한 비동기 로직을 간단하고 직관적으로 작성할 수 있습니다. 이를 활용하면 웹 서비스, 대규모 데이터 처리 등 다양한 비동기 작업에서 효율성과 생산성을 극대화할 수 있습니다.

다음 블로그에서는