동기(Sync) != Blocking 🚦비동기(Async) != Non-Blocking

🔗동기(Sync) vs 비동기(Async) [시간]

📌 시간: 함수의 종료 시점과 결과값의 전달 시점의 together 여부

Sync (동기)

작업이 완료될 때까지 대기한 후 다음 작업을 수행하는 방식이다.

특정 작업이 오래 걸릴 경우 다른 작업이 블로킹(Blocking)되어 처리 속도가 느릴 수 있다.

➡️ 요청(예시: 1, 2, 3, 4)을 통해 호출된 함수가 끝나는 시점과 해당 함수의 결과 값이 전달되는 시점이 일치하는 것이 동기 방식이다.

💬 만약 사용자가 작업 화면을 켜두고 자리를 비운다면?

🚨 사용자가 작업을 마치지 않은 채 자리를 비우면 다음 사용자는 그 작업이 끝날 때까> 지 대기해야 한다.

Async (비동기)

한 작업이 끝나지 않아도 다음 작업을 수행할 수 있다.

함수의 종료와 결과값의 시간이 다른 것이 비동기 방식이다.

시간이 오래 걸리는 작업(예: API 호출, 데이터베이스 조회, 파일 처리)을 비동기로 처리하면 성능이 향상된다.

Java에서는 @Async, ExecutorService, WebFlux 등을 통해 비동기 처리를 할 수 있다.

🗃️ 동기 VS 비동기 정리

	동기	비동기
작업 처리 방법	순차적으로 진행	동시에 여러 작업 진행
응답 대기 여부	작업이 끝날 때 까지 대기	작업이 끝나지 않아도 요청 수행 가능
성능	속도 느림	대규모 트래픽에서 속도 빠름
사용 방법	일반 메서드 호출	@Async, ExecutorService, • • •
적용 예시	CRUD, 데이터 조회	대량 데이터 처리, 비동기 API

🧱 Blocking vs Non-Blocking [제어권]

📌 제어권: 함수를 실행할 수 있는 권리

Blocking

작업을 수행할 때 결과가 나올 때까지 현재 스레드가 멈춰있는 방식

초기에는 1️⃣함수 A가 제어권을 가지고 B가 호출될 때 해당 2️⃣제어권을 B에게 넘겨준다.

이후 B는 제어권을 가지고 모든 작업을 수행한 후 A에게 돌려주면3️⃣ A는 해당 제어권으로 작업을 수행한다.

Non-Blocking

작업을 요청한 후 응답을 기다리지 않고 다른 작업을 수행할 수 있는 방식

함수 A는 제어권을 함수 B에게 잠시 넘겨주어 함수 B를 호출하고 함수 B는 해당 제어권을 바로 A에게 돌려준다. (짧은 시간에 제어권이 주고받아진다.)

B는 제어권을 받아 호출되었기 때문에 자신의 작업을 수행할 수 있고 함수 A도 돌려받은 제어권을 가지고 작업을 수행할 수 있다.

🗃️ 블로킹 VS 논 블로킹

	블로킹	논 블로킹
작업 처리 방법	제어권을 넘겨준다.	제어권을 넘겨주고 바로 받는다.
응답 대기 여부	요청을 보내고 응답이 올 때까지 대기	요청을 보내고 즉시 다음 작업 진행 가능
스레드 효율	하나의 요청이 하나의 스레드를 점유	하나의 스레드가 여러 요청 처리 가능
적용 예시	일반적인 파일 I/O, JDBC 연결	WebFlux, Netty 기반 웹 서버

🔗동기(Sync) vs 비동기(Async) | 🧱 Blocking vs Non-Blocking

동기, 비동기, 블로킹, 논블로킹 조합 정리

조합	설명
동기(Sync) + 블로킹(Blocking)	요청을 보내고 응답이 올 때까지 기다린다.
동기(Sync) + 논블로킹(Non-Blocking)	요청을 보내고 응답을 계속 확인하면서 기다린다. ( CPU 자원을 많이 사용할 수 있다.)
비동기(Async) + 블로킹(Blocking)	요청 자체는 비동기로 처리되지만 내부 스레드의 작업 처리는 블로킹된다..
비동기(Async) + 논블로킹(Non-Blocking)	요청 후, 응답을 기다리지 않는다.

🟡 동기(Sync) + 블로킹(Blocking)

요청을 보내고, 모든 작업을 처리하여 결과 값을 응답하면 다음 요청된 작업을 수행할 수 있다.

🟡 동기(Sync) + 논 블로킹(Non-Blocking)

논블로킹으로 응답은 바로 받지만 동기라서 어차피 결과 없으면 그 작업 끝날 때까지 다음 일을 하지 못한다.

➡️ 너무 비효율적인 것 같다.

🟡 비동기(Async) + 블로킹(Non-Blocking)

요청을 비동기적으로 처리 ➡️ 요청이 들어오면 즉시 다음 작업을 할 수 있다.

하지만 요청을 처리하는 내부 작업은 블로킹 방식으로 처리되어, 작업이 완료될 때까지 해당 스레드가 멈춰 있다.

요청 자체는 작업이 끝나지 않아도 할 수 있지만 내부 스레드들은 작업을 순차적으로 처리해야한다.

🟡 비동기(Async) + 논 블로킹(Non-Blocking) ✅

요청과 작업을 모두 동시에 처리할 수 있다.

동시성(Concurrency) VS 병렬성(Parallelism)

동시성 (Concurrency)

• 하나의 CPU에서 여러 작업을 번갈아가며 실행하는 방식

• 실제로 같은 순간에 여러 작업 수행 ❌

➡ 작업 간 전환을 통해 빠르게 수행되는 것처럼 보임

ex> 멀티 스레드(Multi-Threading), 비동기(Async)프로그래밍과 관련

병렬성

• 여러개의 CPU를 활용하여 여러 작업을 완전히 동시에 실행하는 방식

• 각 작업이 독립적으로 실행되며 속도가 크게 향상

➡ 동시성과 다르게 "스레드 전환"이 아니라 "각 작업이 독립적으로 실행됨"

ex> 멀티프로세싱(Multi-processing), 병렬 스트림(Parallel Streams), ForkJoinPool과 관련

동시성 VS 병렬성 비교

비교 항목	동시성(Concurrency)	병렬성(Parallelism)
개념	여러 작업을 번갈아 실행 (스레드 전환)	여러 작업을 완전히 동시에 실행
CPU 개수	단일 CPU에서도 가능	멀티코어 CPU 필요
작업 방식	여러 작업을 빠르게 스위칭하여 처리	여러 작업을 동시에 실행
적용 기술	멀티스레딩, 비동기 처리	멀티프로세싱, 병렬 연산
장점	하나의 CPU로도 다중 작업 가능	성능 최적화, 대량 데이터 병렬 처리
단점	스레드 전환 오버헤드 발생	멀티코어 환경에서만 효과적, 비쌈
예제	웹 서버의 요청 처리, 비동기 이벤트 루프	머신러닝 연산, 대량 데이터 처리