Declarative HTTP Client in Spring Boot

7 분 소요

Spring Cloud Openfeign

0. 들어가면서

스프링(spring) 팀과 같은 회사라 스프링 프레임워크(spring framework)에 관련된 소식을 다소 빠르게 접합니다. 올해 8월 조쉬 롱(Josh Long)이 일본 도요타(toyota) 오피스에서 진행한 스프링 6과 스프링 부트 3 세션에서 참여했을 때 HTTP 클라이언트에 대한 내용이 가장 눈에 띄었습니다. 언뜻 스프링 클라우드 Openfeign과 상당히 유사한 기능을 제공하는 것처럼 보였기 때문에 이를 즐겨 사용하던 저는 앞으로 스프링 팀에서 클라우드 컴포넌트들을 하나씩 내재화하려는 계획인지 궁금했습니다.

이에 대해 질문을 했더니 다음과 같은 답변을 들었습니다.

스프링 클라우드 기능들을 모두 커버할 생각은 없다.
Openfeign은 통신이 블록(block)되기 때문에 스프링 팀에서 비동기 통신을 지원하기 위해 HTTP 클라이언트를 만들었다.
현재 사용하기에 조금 불편하지만, 편하게 사용할 수 있도록 기능을 발전시키고 있다.

이번 포스트는 HTTP 클라이언트 관련된 내용에 대해 정리하면서 해당 기능을 탐구해보겠습니다.

1. Declarative HTTP Client

The Spring Framework lets you define an HTTP service as a Java interface with annotated methods for HTTP exchanges.

인터페이스 선언만으로 HTTP 통신을 수행할 수 있습니다. Openfeign에서 제공하는 기능과 상당히 유사하지만, 애너테이션만으로 빈(bean)을 생성하지 못 한다는 차이점이 있습니다. 아래와 같은 클라이언트 빈 생성 과정이 필요합니다. WebClient 객체를 생성하고 어댑터(adapter)를 통해 내부적으로 연결합니다.

    @Bean
    public PokemonClient pokemonClient(WebClient.Builder builder) {
        var client = builder.baseUrl(externalUrlConfig.pokemonUrl())
                .build();
        var factory = HttpServiceProxyFactory
                .builder(WebClientAdapter.forClient(client))
                .build();
        return factory.createClient(PokemonClient.class);
    }

1.1. Method Parameters

HTTP 클라이언트에 선언된 메소드는 다음과 같은 파라미터들을 지원합니다.

URI
- 동적으로 요청 URL을 변경할 수 있습니다.
- 애너테이션에 적용된 URL 정보를 재정의(override)합니다.
HttpMethod
- 동적으로 요청 HTTP 메소드를 변경합니다.
- 애너테이션에 적용된 HTTP 메소드를 재정의합니다.
@RequestHeader
- Map<String, ?>, MultiValueMap<String, ?>를 사용해 요청 헤더를 정의합니다.
@PathVariable
- 요청 URL에 정의된 플레이스홀더(placeholder) 변수에 값을 삽입합니다.
@RequestBody
- 요청 바디(body) 메시지로 사용할 데이터 객체를 직렬화합니다.
@RequestParam
- Map<String, ?>, MultiValueMap<String, ?>을 사용해 요청 파라미터를 정의합니다.
- 컨텐츠 타입(content-type)이 application/x-www-form-urlencoded인 경우 요청 바디 메시지로 사용합니다.
@RequestPart
- 컨텐츠 타입이 multipart/form-data인 케이스에 필요한 데이터를 정의합니다.
@CookieValue
- 요청에 사용할 쿠키를 추가합니다.

1.2. Return Values

HTTP 클라이언트에 선언된 메소드는 다음과 같은 응답들을 반환할 수 있습니다. 블록킹 혹은 리액티브(reactive) 응답을 모두 지원합니다.

void, Mono<Void>
HttpHeaders, Mono<HttpHeaders>
<T>, Mono<T>
<T>, Flux<T>
ResponseEntity<Void>, Mono<ResponseEntity<Void>>
ResponseEntity<T>, Mono<ResponseEntity<T>>
Mono<ResponseEntity<Flux<T>>

1.3 HTTP Method Support

HTTP 메소드를 다음과 같은 애너테이션들을 통해 지원합니다.

@HttpExchange
- 루트 애너테이션으로 인터페이스 위에 선언합니다.
- 기본(base) URL, 메소드, 컨텐츠 타입 등을 정의할 수 있습니다.
@GetExchange
- HTTP GET 메소드를 지원하며 메소드 위에 선언합니다.
@PostExchange
- HTTP POST 메소드를 지원하며 메소드 위에 선언합니다.
@PutExchange
- HTTP PUT 메소드를 지원하며 메소드 위에 선언합니다.
@PatchExchange
- HTTP PATCH 메소드를 지원하며 메소드 위에 선언합니다.
@DelectExchange
- HTTP DELETE 메소드를 지원하며 메소드 위에 선언합니다.

2. Project Setup

간단한 예제 코드를 통해 사용 방법을 살펴보겠습니다. 오픈 API 서버를 사용합니다.

개발한 로컬 서비스를 먼저 실행합니다.
터미널에서 cURL 커맨드로 로컬 서버에 API 요청을 수행합니다.
- http://localhost:8080/sync/todos?page=0&limit=5
- http://localhost:8080/async/todos?page=0&limit=5
- http://localhost:8080/sync/pokemon?offset=0&limit=5
- http://localhost:8080/async/pokemon?offset=0&limit=5
각 요청에 맞는 클라이언트를 사용해 각 API 서버로 요청을 재전달합니다.
- JsonPlaceholderClient는 Json Placeholder API 서버로 요청을 전달합니다.
- PokemonClient는 Pokemon API 서버로 요청을 전달합니다.

2.1. Packages

다음과 같은 프로젝트 구조를 가집니다.

./
├── HELP.md
├── build.gradle
├── gradle
│   └── wrapper
│       ├── gradle-wrapper.jar
│       └── gradle-wrapper.properties
├── gradlew
├── gradlew.bat
├── settings.gradle
└── src
    ├── main
    │   ├── java
    │   │   └── action
    │   │       └── in
    │   │           └── blog
    │   │               ├── ActionInBlogApplication.java
    │   │               ├── client
    │   │               │   ├── JsonPlaceholderClient.java
    │   │               │   └── PokemonClient.java
    │   │               ├── config
    │   │               │   ├── ExternalUrlConfig.java
    │   │               │   └── HttpClientConfig.java
    │   │               ├── controller
    │   │               │   └── DeclarativeController.java
    │   │               └── domain
    │   │                   ├── Pokemon.java
    │   │                   ├── PokemonPage.java
    │   │                   └── Todo.java
    │   └── resources
    │       ├── application.yml
    │       ├── static
    │       └── templates
    └── test
        └── java
            └── action
                └── in
                    └── blog
                        └── ActionInBlogApplicationTests.java

2.1. build.gradle

spring-boot-starter-webflux 의존성이 필요합니다.
- WebClient를 사용하기 때문에 리액티브 관련 의존성을 추가합니다.

plugins {
    id 'java'
    id 'org.springframework.boot' version '3.1.3'
    id 'io.spring.dependency-management' version '1.1.3'
}

group = 'action.in.blog'
version = '0.0.1-SNAPSHOT'

java {
    sourceCompatibility = '17'
}

repositories {
    mavenCentral()
}

dependencies {
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-webflux'
    testImplementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-test'
    testImplementation 'io.projectreactor:reactor-test'
}

tasks.named('test') {
    useJUnitPlatform()
}

2.2. application.yml

외부 API 서버 주소를 설정으로 관리합니다.

external-service:
  json-placeholder-url: https://jsonplaceholder.typicode.com
  pokemon-url: https://pokeapi.co

2.3. ExternalUrlConfig Class

설정으로 관리하는 외부 API 서버 주소 정보를 객체로 바인딩(binding)합니다.

package action.in.blog.config;

import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.boot.context.properties.bind.ConstructorBinding;

@ConfigurationProperties(prefix = "external-service")
public record ExternalUrlConfig(
        String jsonPlaceholderUrl,
        String pokemonUrl
) {
    @ConstructorBinding
    public ExternalUrlConfig {
    }
}

2.4. HttpClientConfig Class

ExternalUrlConfig 빈을 사용해 각 클라이언트에서 필요한 URL을 설정합니다.
- PokemonClient - https://pokeapi.co
- JsonPlaceholderClient - https://jsonplaceholder.typicode.com

package action.in.blog.config;

import action.in.blog.client.JsonPlaceholderClient;
import action.in.blog.client.PokemonClient;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.reactive.function.client.WebClient;
import org.springframework.web.reactive.function.client.support.WebClientAdapter;
import org.springframework.web.service.invoker.HttpServiceProxyFactory;

@Configuration
public class HttpClientConfig {

    private final ExternalUrlConfig externalUrlConfig;

    public HttpClientConfig(ExternalUrlConfig externalUrlConfig) {
        this.externalUrlConfig = externalUrlConfig;
    }

    @Bean
    public PokemonClient pokemonClient(WebClient.Builder builder) {
        var client = builder.baseUrl(externalUrlConfig.pokemonUrl())
                .build();
        var factory = HttpServiceProxyFactory
                .builder(WebClientAdapter.forClient(client))
                .build();
        return factory.createClient(PokemonClient.class);
    }

    @Bean
    public JsonPlaceholderClient jsonPlaceholderClient(WebClient.Builder builder) {
        var client = builder.baseUrl(externalUrlConfig.jsonPlaceholderUrl())
                .build();
        var factory = HttpServiceProxyFactory
                .builder(WebClientAdapter.forClient(client))
                .build();
        return factory.createClient(JsonPlaceholderClient.class);
    }
}

3. Practice

spring-boot-starter-web 의존성을 함께 사용하면 동기, 비동기 관련 기능을 모두 테스트할 수 있습니다.

3.1. JsonPlaceholderClient Interface

List 반환 타입은 동기 처리를 수행합니다.
Flux 반환 타입은 비동기 처리를 수행합니다.

package action.in.blog.client;

import action.in.blog.domain.Todo;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.service.annotation.GetExchange;
import reactor.core.publisher.Flux;

import java.util.List;

public interface JsonPlaceholderClient {

    @GetExchange("/todos")
    List<Todo> todos(@RequestParam("_page") int page, @RequestParam("_limit") int limit);

    @GetExchange("/todos")
    Flux<Todo> todosAsync(@RequestParam("_page") int page, @RequestParam("_limit") int limit);
}

3.2. PokemonClient Interface

PokemonPage 반환 타입은 동기 처리를 수행합니다.
Mono 반환 타입은 비동기 처리를 수행합니다.

package action.in.blog.client;

import action.in.blog.domain.PokemonPage;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.service.annotation.GetExchange;
import org.springframework.web.service.annotation.HttpExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

@HttpExchange(url = "/api/v2")
public interface PokemonClient {

    @GetExchange("/pokemon")
    PokemonPage pokemon(@RequestParam int offset, @RequestParam int limit);

    @GetExchange("/pokemon")
    Mono<PokemonPage> pokemonAsync(@RequestParam int offset, @RequestParam int limit);
}

3.3. DeclarativeController Class

각 요청 별로 적합한 클라이언트의 메소드에게 API 처리를 위임합니다.

package action.in.blog.controller;

import action.in.blog.client.JsonPlaceholderClient;
import action.in.blog.client.PokemonClient;
import action.in.blog.domain.PokemonPage;
import action.in.blog.domain.Todo;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;

import java.util.List;

@RestController
public class DeclarativeController {

    private final JsonPlaceholderClient jsonPlaceholderClient;
    private final PokemonClient pokemonClient;

    public DeclarativeController(
            JsonPlaceholderClient jsonPlaceholderClient,
            PokemonClient pokemonClient
    ) {
        this.jsonPlaceholderClient = jsonPlaceholderClient;
        this.pokemonClient = pokemonClient;
    }

    @GetMapping("/sync/todos")
    public List<Todo> todosSync(@RequestParam int page, @RequestParam int limit) {
        return jsonPlaceholderClient.todos(page, limit);
    }

    @GetMapping("/sync/pokemon")
    public PokemonPage pokemonSync(@RequestParam int offset, @RequestParam int limit) {
        return pokemonClient.pokemon(offset, limit);
    }

    @GetMapping("/async/todos")
    public Flux<Todo> todosAsync(@RequestParam int page, @RequestParam int limit) {
        return jsonPlaceholderClient.todosAsync(page, limit);
    }

    @GetMapping("/async/pokemon")
    public Mono<PokemonPage> pokemonAsync(@RequestParam int offset, @RequestParam int limit) {
        return pokemonClient.pokemonAsync(offset, limit);
    }
}

3.4. Test cURL

cURL 명령어를 통해 API 요청을 수행합니다.

JsonPlaceholder API 서버 동기식 요청

$ curl "http://localhost:8080/sync/todos?page=0&limit=5" | jq .
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100   395    0   395    0     0    287      0 --:--:--  0:00:01 --:--:--   289
[
  {
    "userId": 1,
    "id": 1,
    "title": "delectus aut autem",
    "completed": false
  },
  {
    "userId": 1,
    "id": 2,
    "title": "quis ut nam facilis et officia qui",
    "completed": false
  },
  {
    "userId": 1,
    "id": 3,
    "title": "fugiat veniam minus",
    "completed": false
  },
  {
    "userId": 1,
    "id": 4,
    "title": "et porro tempora",
    "completed": true
  },
  {
    "userId": 1,
    "id": 5,
    "title": "laboriosam mollitia et enim quasi adipisci quia provident illum",
    "completed": false
  }
]

JsonPlaceholder API 서버 비동기식 요청

$ curl "http://localhost:8080/async/todos?page=0&limit=5" | jq .
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100   395    0   395    0     0   4321      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--  4647
[
  {
    "userId": 1,
    "id": 1,
    "title": "delectus aut autem",
    "completed": false
  },
  {
    "userId": 1,
    "id": 2,
    "title": "quis ut nam facilis et officia qui",
    "completed": false
  },
  {
    "userId": 1,
    "id": 3,
    "title": "fugiat veniam minus",
    "completed": false
  },
  {
    "userId": 1,
    "id": 4,
    "title": "et porro tempora",
    "completed": true
  },
  {
    "userId": 1,
    "id": 5,
    "title": "laboriosam mollitia et enim quasi adipisci quia provident illum",
    "completed": false
  }
]

Pokemon API 서버 동기식 요청

$ curl "http://localhost:8080/sync/pokemon?offset=0&limit=5" | jq .
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100   431    0   431    0     0    178      0 --:--:--  0:00:02 --:--:--   178
{
  "count": 1281,
  "next": "https://pokeapi.co/api/v2/pokemon?offset=5&limit=5",
  "previous": null,
  "results": [
    {
      "name": "bulbasaur",
      "url": "https://pokeapi.co/api/v2/pokemon/1/"
    },
    {
      "name": "ivysaur",
      "url": "https://pokeapi.co/api/v2/pokemon/2/"
    },
    {
      "name": "venusaur",
      "url": "https://pokeapi.co/api/v2/pokemon/3/"
    },
    {
      "name": "charmander",
      "url": "https://pokeapi.co/api/v2/pokemon/4/"
    },
    {
      "name": "charmeleon",
      "url": "https://pokeapi.co/api/v2/pokemon/5/"
    }
  ]
}

Pokemon API 서버 비동기식 요청

$ curl "http://localhost:8080/async/pokemon?offset=0&limit=5" | jq .
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100   431    0   431    0     0   5907      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--  6530
{
  "count": 1281,
  "next": "https://pokeapi.co/api/v2/pokemon?offset=5&limit=5",
  "previous": null,
  "results": [
    {
      "name": "bulbasaur",
      "url": "https://pokeapi.co/api/v2/pokemon/1/"
    },
    {
      "name": "ivysaur",
      "url": "https://pokeapi.co/api/v2/pokemon/2/"
    },
    {
      "name": "venusaur",
      "url": "https://pokeapi.co/api/v2/pokemon/3/"
    },
    {
      "name": "charmander",
      "url": "https://pokeapi.co/api/v2/pokemon/4/"
    },
    {
      "name": "charmeleon",
      "url": "https://pokeapi.co/api/v2/pokemon/5/"
    }
  ]
}

TEST CODE REPOSITORY

https://github.com/Junhyunny/blog-in-action/tree/master/2023-08-29-declarative-http-client-in-spring-boot

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Declarative HTTP Client in Spring Boot

0. 들어가면서

1. Declarative HTTP Client

1.1. Method Parameters

1.2. Return Values

1.3 HTTP Method Support

2. Project Setup

2.1. Packages

2.1. build.gradle

2.2. application.yml

2.3. ExternalUrlConfig Class

2.4. HttpClientConfig Class

3. Practice

3.1. JsonPlaceholderClient Interface

3.2. PokemonClient Interface

3.3. DeclarativeController Class

3.4. Test cURL

TEST CODE REPOSITORY

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참고

Tracking Direct Memory Usage in JVM

getBytes method of MultipartFile cause out of memory in Java 21

Out of memory error when Direct Buffer Memory allocation

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2.1. Packages

2.1. build.gradle

2.2. application.yml

2.3. ExternalUrlConfig Class

2.4. HttpClientConfig Class

3. Practice

3.1. JsonPlaceholderClient Interface

3.2. PokemonClient Interface

3.3. DeclarativeController Class

3.4. Test cURL

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getBytes method of MultipartFile cause out of memory in Java 21

Out of memory error when Direct Buffer Memory allocation

Direct Memory in Java