Null Safety란 무엇인가? 개념부터 실전 예시까지

1. Null Safety의 정의

**Null Safety(널 안전성)**란 프로그램이 실행되는 도중에 null(혹은 nil, None 등 언어별 명칭은 다르지만 “값이 없음"을 의미하는 특수 값)을 참조함으로써 발생하는 오류를 **컴파일 타임(코드 작성 시점)**에 미리 방지하도록 설계된 언어적 기능 또는 프로그래밍 원칙을 말합니다.

가장 대표적인 문제가 바로 NullPointerException(NPE) 입니다. 자바의 창시자 중 한 명인 토니 호어(Tony Hoare)는 1965년 Null 참조를 발명한 것을 두고 스스로 “10억 달러짜리 실수(Billion Dollar Mistake)” 라고 표현할 정도로, null로 인한 버그는 소프트웨어 개발 역사에서 가장 흔하고 비용이 큰 오류 중 하나였습니다.

Spring Boot 4.0이 2025년 11월 20일 GA(General Availability, 정식 안정 버전) 로 출시되었습니다. Spring Boot 3.5.x 대비 꽤 큰 변화가 있어, 주요 차이점을 용어 설명과 함께 정리했습니다.

릴리즈 & 지원 주기

⚠️ Spring Boot 3.5.x는 2026년 6월에 지원이 종료됩니다. 프로덕션 서비스라면 마이그레이션 계획을 미리 세워두는 것이 좋습니다.

Java & 플랫폼 기준선

• Java 최소 요구 버전: 17 (3.5와 동일)
• Java 25 first-class 지원 추가 — AOT 컴파일 및 GraalVM 네이티브 이미지가 Java 25 기준으로 테스트됨
• Jakarta EE 기준이 11로 상향 → Hibernate 7.x, Bean Validation 3.1, Tomcat 11 필수

⚠️ javax.* 임포트가 아직 남아있다면 전부 jakarta.*로 교체해야 합니다.

1. Charset vs Collation, 뭐가 다를까?

Character Set(문자셋) 은 “어떤 문자들을 저장할 수 있는가"를 정의합니다. utf8mb4는 이모지 포함 모든 유니코드 문자를 최대 4바이트로 저장합니다.

Collation(콜레이션) 은 “문자들을 어떻게 비교하고 정렬하는가"를 정의합니다. 'A' = 'a'인지, 'ä'가 'a'와 같게 취급되는지, 한글이 사전 순으로 정렬되는지를 결정하는 규칙 집합입니다.

핵심 관계: 모든 Collation은 특정 Charset에 종속됩니다. utf8mb4_unicode_ci는 utf8mb4 charset에서만 사용 가능합니다.

-- charset과 collation의 관계 확인
SHOW COLLATION
WHERE Charset = 'utf8mb4'
  AND Collation LIKE '%general%';

2. Collation 이름은 어떻게 읽나?

Collation 이름은 최대 4개 파트로 구성됩니다. 규칙을 알면 처음 보는 이름도 바로 해석할 수 있습니다.

분산 시스템에서 여러 대의 서버가 동일한 자원에 동시에 접근할 때, 데이터의 일관성을 유지하기 위해 사용하는 기술이 바로 **분산락(Distributed Lock)**입니다.

단일 서버 환경에서는 synchronized나 ReentrantLock 같은 자바 표준 API로 동시성을 제어할 수 있지만, 서버가 여러 대라면 각 서버의 로컬 락은 서로를 알지 못합니다. 이때 모든 서버가 공통으로 바라보는 외부 저장소를 활용해 “누가 자원을 선점했는지"를 기록하는 것이 핵심입니다.

1. 분산락이 필요한 이유

동일한 DB 레코드에 대해 여러 인스턴스가 동시에 수정 요청을 보낼 때, **레이스 컨디션(Race Condition)**이 발생하여 데이터가 꼬일 수 있습니다.

Redis를 활용한 메시징 시스템의 두 기능은 모두 “데이터를 전달한다"는 목적은 같지만, **철학(Philosophy)**과 데이터 보존 방식에서 결정적인 차이가 있습니다.

한마디로 요약하자면: **Pub/Sub은 ‘방송’**이고, **Streams는 ‘기록이 남는 로그’**입니다.

1. Redis Pub/Sub (Publish/Subscribe)

가장 전통적인 형태의 메시징 모델입니다. 발신자가 메시지를 던지면, 그 순간 연결되어 있는 모든 수신자에게 실시간으로 전달됩니다.

• 휘발성 (Fire and Forget): 메시지를 보낸 후 어디에도 저장하지 않습니다. 수신자가 오프라인 상태라면 그 메시지는 영원히 사라집니다.
• 실시간성: 지연 시간이 거의 없어 실시간 알림이나 채팅에 적합합니다.
• 팬아웃(Fan-out): 하나의 메시지를 수천 명의 구독자에게 동시에 뿌릴 때 매우 효율적입니다.

2. Redis Streams

Kafka와 유사한 기능을 Redis에 구현한 모델입니다. 단순 전달을 넘어 데이터의 ‘이력’을 관리합니다.

Spring Boot(또는 Java)에서 Future 패턴은 비동기 프로그래밍을 위한 핵심 디자인 패턴입니다. 쉽게 말해, **“지금 당장 결과를 줄 수는 없지만, 미래의 어느 시점에 작업이 완료되면 결과물을 넘겨주겠다”**는 약속(Promise)과 같습니다.

1. Future 패턴의 핵심 개념

일반적인 동기(Synchronous) 방식에서는 작업이 끝날 때까지 스레드가 아무것도 못 하고 기다려야 합니다(Blocking). 반면, Future 패턴을 사용하면 작업을 별도의 스레드에 맡기고 메인 스레드는 자기 할 일을 계속할 수 있습니다.

주요 특징

• 비차단(Non-blocking): 결과가 나올 때까지 기다리지 않고 다른 작업을 수행할 수 있어 효율적입니다.
• 지연 실행: 결과가 실제로 필요한 시점까지 데이터 계산을 미룰 수 있습니다.
• 결합성: 여러 비동기 작업의 결과를 합치거나, 순차적으로 실행하는 흐름을 만들 수 있습니다.

2. Spring Boot에서의 구현 방식

Spring Boot에서는 주로 CompletableFuture와 @Async 어노테이션을 조합하여 이 패턴을 구현합니다.