[java] 자바 비동기 IO와 네티(NIO)의 관계

자바에서 비동기 IO를 위해 사용하는 기술 중 하나는 네티(NIO)입니다. 네티는 네트워크 응용 프로그래밍을 쉽고 효율적으로 구현하기 위한 자바 프레임워크입니다. 비동기 IO는 입출력 작업이 블로킹되지 않고 동시에 처리될 수 있도록 하는 방식을 말합니다. 이는 시스템 자원을 효율적으로 사용하여 동시에 많은 연결을 처리할 수 있는 장점이 있습니다.

네티(NIO) 소개

네티(NIO)는 자바의 기본 IO 패키지인 java.nio를 확장하여 비동기 네트워크 애플리케이션을 쉽게 개발할 수 있도록 도와줍니다. 네티는 다양한 프로토콜을 지원하며 다양한 네트워크 응용 프로그램을 개발할 수 있습니다. 또한 네티는 이벤트 기반의 비동기 모델을 사용하여 높은 성능을 제공합니다.

자바 비동기 IO와의 관계

자바는 기본적으로 블로킹 IO 모델을 사용합니다. 이는 IO 작업이 수행되는 동안 스레드가 블로킹되어 다른 작업을 수행할 수 없는 단점이 있습니다. 비동기 IO는 이러한 단점을 해결하기 위해 등장한 개념입니다. 네티(NIO)는 자바의 비동기 IO 패키지인 java.nio를 기반으로 구현되었으며, 자바의 IO 작업을 비동기로 처리할 수 있게 해줍니다.

네티는 내부적으로 이벤트 루프를 사용하여 IO 작업을 처리합니다. 이 이벤트 루프는 단일 스레드에서 여러 연결을 처리할 수 있도록 동작하며, IO 작업이 완료되면 등록된 콜백 함수를 호출하여 처리 결과를 반환합니다. 이를 통해 블로킹되지 않고 다른 작업을 수행할 수 있습니다.

예시 코드

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.ServerSocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;

public class NettyServer {

    public void startServer(int port) throws InterruptedException {
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap.group(group)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .childHandler(new ChannelInitializer<ServerSocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(ServerSocketChannel ch) throws Exception {
                            ch.pipeline().addLast(new MyServerHandler());
                        }
                    });

            bootstrap.bind(port).sync().channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            group.shutdownGracefully().sync();
        }
    }
}

이 예시 코드는 네티(NIO)를 사용하여 간단한 서버를 구현한 것입니다. 네티의 EventLoopGroup을 사용하여 이벤트 루프를 만들고, NioServerSocketChannel을 사용하여 소켓 통신을 수행합니다. ChannelInitializer를 사용하여 소켓 채널 초기화를 수행하고, MyServerHandler 클래스를 등록하여 실제로 요청을 처리하도록 합니다.

결론

자바의 비동기 IO와 네티(NIO)는 서로 관련이 있는 개념입니다. 네티는 자바의 비동기 IO 패키지인 java.nio를 확장하여 비동기 네트워크 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와줍니다. 비동기 IO는 블로킹되지 않고 동시에 작업을 처리할 수 있는 방식으로, 네티를 사용하면 높은 성능으로 다양한 네트워크 애플리케이션을 개발할 수 있습니다.

참고 자료