[java] 자바에서 비동기 IO를 구현하는 방법

04 Dec 2023

java

자바에서 비동기 IO를 구현하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 이번 글에서는 java.nio 패키지의 Non-blocking IO(NIO) 기능을 사용하여 비동기 IO를 구현하는 방법을 알아보겠습니다.

1. Buffer와 Channel

비동기 IO를 구현하기 위해서는 먼저 Buffer와 Channel에 대한 이해가 필요합니다. Buffer는 데이터를 읽고 쓰는 데 사용되는 일종의 메모리 공간입니다. Channel은 데이터를 읽고 쓰는데 사용되는 통로입니다.

2. 비동기 IO 구현하기

다음은 비동기 IO를 구현하는 예제입니다:

import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousFileChannel;
import java.nio.channels.CompletionHandler;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.StandardOpenOption;

public class AsyncIOExample {

    public static void main(String[] args) {
        Path path = Path.of("example.txt");

        try {
            AsynchronousFileChannel fileChannel = AsynchronousFileChannel.open(path, StandardOpenOption.READ);

            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);

            fileChannel.read(buffer, 0, buffer, new CompletionHandler<Integer, ByteBuffer>() {
                @Override
                public void completed(Integer result, ByteBuffer attachment) {
                    System.out.println("Read " + result + " bytes");

                    attachment.flip();
                    byte[] data = new byte[attachment.remaining()];
                    attachment.get(data);

                    String content = new String(data);
                    System.out.println("Content: " + content);
                }

                @Override
                public void failed(Throwable exc, ByteBuffer attachment) {
                    System.out.println("Failed to read file: " + exc.getMessage());
                }
            });

            // 비동기 작업이 완료되기를 기다림
            while (!fileChannel.isOpen()) {
                Thread.sleep(1000);
            }
        } catch (IOException | InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

위의 예제는 파일을 비동기적으로 읽어와서 내용을 출력하는 간단한 예제입니다. AsynchronousFileChannel 클래스를 사용하여 비동기 파일 채널을 열고, read 메서드를 호출하여 비동기적으로 파일의 내용을 읽습니다. 읽은 데이터는 ByteBuffer에 저장되고, CompletionHandler를 통해 비동기 작업이 완료되면 결과를 처리합니다.

3. 비동기 IO의 장점

비동기 IO를 사용하면 다수의 IO 작업을 단일 스레드로 처리할 수 있습니다. 이는 CPU 성능을 효율적으로 사용하고, IO 작업 대기 시간을 최소화하여 더 빠른 처리 속도를 얻을 수 있습니다. 또한 비동기 IO는 다수의 클라이언트 요청을 동시에 처리할 수 있어 확장성이 좋습니다.

4. 마무리

이 글에서는 자바에서 비동기 IO를 구현하는 방법과 그 장점에 대해 알아보았습니다. 비동기 IO는 대용량 데이터 처리나 네트워크 통신 등 IO 작업이 많은 경우에 유용하게 사용될 수 있습니다. 비동기 IO를 사용하여 성능을 향상시키고 확장성을 향상시킬 수 있습니다.

끝으로, 자바 공식 문서와 관련 자료들을 참고할 수 있는 링크를 제공합니다: