RxJava(Reactive Programming)

RXJava란

절차대로 실행되는 프로그램을 명령형(Imperative) 프로그래밍이라 한다.

RX는 Reactive의 줄임말로 데이터의 흐름을 정의하고 데이터가 변경되었을때 연관된 작업이 실행되는 반응형 프로그래밍을 도와주는 라이브러리이다.

RXJava의 기본원리

기존에는 필요한 데이터를 사용자가 가져와(pull)사용했다면 Reactive방식의 경우 데이터의 변화가 발생한 곳에서 데이터를 전달(push)해준다.

예시

명령형 프로그래밍에서 a=b+c 라는 코드가 있을때 a에 b+c가 할당된후 b와c가 변경되어도 a값은 변하지 않음 하지만 Reactive Programming에서는 프로그램이 b와 c가 변경될때마다 a의 값이 자동으로 업데이트됌

Reactive Programming 장점

비동기(Asynchronous)

• I/O 작업이나 외부 서비스 호출이 완료되기를 기다리는 동안 다른 작업을 처리할 수 있는 스레드를 확보

non-blocking

• 반응형 시스템에서 컴포넌트는 non-blocking으로 설계되어 리소스를 차단하거나 리소스를 사용할 수 있게 될 때까지 기다리지 않습니다. 대신 콜백을 등록하거나 이벤트를 구독하여 리소스를 사용할 준비가 되면 알림을 받습니다.

Scalable

• non-blocking 및 이벤트 중심 특성 덕분에 리소스를 효율적으로 관리할 수 있어 애플리케이션이 최소한의 리소스로 많은 수의 동시 연결 또는 요청을 처리할 수 있습니다.

Reactive Programming에서의 Data Stream

Observables and Observers

1. Observable이 데이터 스트림을 처리하고, 완료되면 데이터를 발행

2. 데이터를 발행할 때마다 구독하고 있는 모든 Observer가 알림을 받음

3. Observer는 수신한 데이터를 가지고 작업처리

Stream API 와의 차이점

Sync blocking이며 Stream API는 pull model을 사용합니다. 다음 요소를 pull 해와서 Exception, 결과 반환 하는 Return 등의 데이터 처리를 반복합니다.

Reactive Programming은 push 방식을 사용합니다

Asynch non blocking이며 observable은 별도의 스레드에서 실행된 다음 onNext, onError 및 onComplete와 같은 이벤트를 사용하여 결과를 메인 스레드(클라이언트)로 push 합니다.

Operators

Operators는 스트림의 데이터를 변환하거나 필터링하는 함수입니다.

개발자는 연산자를 사용하여 다양한 방식으로 observables을 조작하고 결합할 수 있습니다.

RxJava Operators 분류

카테고리	연산자	설명
생성	just()	고정된 개수의 항목을 발행
	fromArray()	배열의 항목을 발행
	fromIterable()	Iterable의 항목을 발행
	create()	ObservableOnSubscribe를 사용하여 Observable을 생성
	interval()	일정 시간 간격으로 항목을 발행
변환	map()	각 항목을 다른 항목으로 변환
	flatMap()	각 항목을 Observable로 변환하고 병합
	concatMap()	각 항목을 Observable로 변환하고 순서대로 병합
	switchMap()	가장 최근의 Observable로 전환
	reduce()	각 항목을 결합하여 단일 결과 생성
	scan()	각 항목을 결합하여 중간 결과를 생성
제어	filter()	조건을 만족하는 항목만 통과
	take()	처음 N개의 항목을 발행
	skip()	처음 N개의 항목을 건너뜀
결합	zip()	여러 Observable의 항목을 결합하여 단일 Observable 생성
	combineLatest()	가장 최근의 항목을 결합하여 발행

사용예시

Observable.create()

1. Observable.create()를 사용하여 직접 Observable을 생성

2. ObservableOnSubscribe를 통해 항목을 발행합니다.

import io.reactivex.rxjava3.core.Observable;

public class CreateObservableExample {
    public static void main(String[] args) {
        Observable<Integer> observable = Observable.create(emitter -> {
            emitter.onNext(1);
            emitter.onNext(2);
            emitter.onNext(3);
            emitter.onComplete(); // 완료를 알림
        });

        observable.subscribe(
                item -> System.out.println("Received: " + item),
                error -> System.err.println("Error: " + error),
                () -> System.out.println("Completed")
        );
    }
}

Observable.interval()

• Observable.interval()을 사용하여 주기적으로 항목을 발행하는 Observable을 생성합니다. 이 예제는 일정 시간 간격으로 숫자를 발행합니다.

import io.reactivex.rxjava3.core.Observable;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class IntervalObservableExample {
    public static void main(String[] args) {
        Observable<Long> observable = Observable.interval(1, TimeUnit.SECONDS);

        observable.subscribe(
                item -> System.out.println("Received: " + item),
                error -> System.err.println("Error: " + error),
                () -> System.out.println("Completed")
        );

        // 잠시 대기 (예제를 위해)
        try {
            Thread.sleep(5000); // 5초 대기
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Subscription and Unsubscription

Subscriptions은 observers가 observables이 내보내는 이벤트를 수신할 수 있는 메커니즘입니다.

observers가 더 이상 이벤트를 수신할 필요가 없는 경우, observable의 구독을 취소하여 리소스를 효과적으로 정리할 수 있습니다.