cold stream과 hot stream

2024.03.13 15:17

flow에서 사용되는 개념인 cold stream과 hot stream에 대해 알아보고, 서로 비교해보자.

우선 observable과 producer의 개념에 대해 알아보자.

observable

Observable은 observer를 producer에 연결해주는 함수이다. obserable을 함수처럼 call하면 observer에 값이 전달된다고 생각하면 된다.

producer

producer는 obserable의 실행 값이다. producer는 web socket이 될 수도 있고, DOM event가 될 수 있고, iterator도 될 수 있다. 보통은 observer.next(value)를 통해 값을 받는 것이 producer라고 생각할 수 있다.

cold stream

cold stream은 스트림의 구독자마다 개별 스트림이 생성/시작되어 데이터를 전달하며 그렇기에 스트림 생성 후 구독하지 않으면 어떤 연산도 발생하지 않는다.

producer가 구독하는 동안 만들어지고 동작한다. Cold 스크림에는 구독자가 오로지 1명 뿐이며, 해당 구독자에게만 값을 내보낸다. (따라서 Cold 스트림에는 unicast 매커니즘이 있다고 볼 수 있다.)

누군가가 구독할 때만 값의 방출이 시작되기 때문에 lazy한 특성이 있다고도 얘기할 수 있다.

아래는 webSocket을 listen하는 cold stream의 예시이다.

// COLD
const source = new Observable((observer) => {
  const socket = new WebSocket('ws://someurl');
  socket.addEventListener('message', (e) => observer.next(e));
  return () => socket.close();
});

일부 값을 생성하기 위해 실행될 코드 라인은 호출하는 주체에 따라 달라지지 않고, 모든 구독자에 대해 동일하다는 점에 유의해야 한다.

Hot Stream

스트림이 생성되면 바로 연산이 시작되고 데이터를 전달하며 다수의 구독자가 동일한 스트림에서 데이터를 전달 받을 수 있다.

Hot 스트림은 0개 이상의 구독자를 가질 수 있으며 동시에 모든 구독자에게 값을 내보낸다. 따라서 Hot 스트림에는 multicast 매커니즘이 있다고 볼 수 있다.

아래는 webSocket을 listen하는 hot stream의 예시이다.

const socket = new WebSocket('ws://someurl');
const source = new Observable((observer) => {
  socket.addEventListener('message', (e) => observer.next(e));
});

Cold stream을 쓰는 경우 producer 객체를 매번 생성해야하기 때문에 낭비가 생길 수 있다. 그렇기 때문에 상황에 맞게 producer를 묶어서 실행해야하는 경우 hot stream, 그렇지 않은 경우에는 cold stream을 선택하여 사용해야 한다.

필요하다면 각 라이브러리별로 cold stream을 hot으로 만드는 방법이 있으니 고려해보면 좋다.

function makeHot(cold) {
  const subject = new Subject();
  cold.subscribe(subject);
  return new Observable((observer) => subject.subscribe(observer));
}

참고

reactorCallback과 Futures reactorReactor reactorReactor Pattern과 event loop 비동기Coroutine vs Reactor 비동기Flow 비동기netty 사례연구