코어 자바스크립트 책을 읽고 정리하였습니다.
<< 자바스크립트는 싱글 스레드로 동작한다 >>
자바스크립트를 공부할 때, 위의 말을 자주 듣게 된다.
싱글 스레드는 방식은 한 번에 하나의 태스크만 처리할 수 있다!
하지만 브라우저가 동작하는 것을 살펴보면 많은 태스크가 동시에 처리되는 것처럼 느껴진다.
(➡ HTML 요소가 애니메이션 효과를 통해 움직이면서 이벤트를 처리하기도 하고,
HTTP 요청을 통해 서버로부터 데이터를 가지고 오면서 렌더링 하기도 한다.
이처럼 자바스크립트의 동시성을 지원하는 것이 바로 이벤트 루프
다.)
싱글 스레드 방식으로 동작하는 것은 브라우저가 아니라 브라우저에 내장된 자바스크립트 엔진이라는 것에 주의하자.
➡ 자바스크립트 엔진은 싱글 스레드로 동작하지만, 브라우저는 멀티 스레드로 동작한다!
자바스크립트 엔진은 크게 2개의 영역으로 구분할 수 있다.
📌 콜 스택
함수를 호출하면 함수 실행 컨텐스트가 순차적으로 콜 스택에 푸시되어 순차적으로 실행된다. 자바스크립트 엔진은 단 하나의 콜 스택을 사용하기 때문에 최상위 실행 컨텍스트가 종료되어 콜 스택에서 제거되기 전까지는 다른 어떤 태스크도 실행되지 않는다.
📌 힙
힙은 객체가 저장되는 메모리 공간이다.
메모리에 값을 저장하려면 먼저 값을 저장할 메모리 공간의 크기를 결정해야 한다. 객체는 원시 값과는 달리 크기가 정해져 있지 않으므로 할당해야 할 메모리 공간의 크기를 런타임에 결정(동적 할당)해야 한다. 따라서 객체가 저장되는 메모리 공간인 힙은 구조화되어 있지 않다는 특징이 있다.
➡ 콜 스택
과 힙
으로 구성되어 있는 자바스트립트 엔진은 단순히 태스크가 요청되면 콜 스택을 통해 요청된 작업을 순차적으로 실행할 뿐이다.
태스크 큐
와 이벤트 루프
를 제공한다. (➡ 자바스크립트의 동시성을 지원! )📌 태스크 큐
setTimeout이나 setInterval 과 같은 비동기 함수의 콜백 함수 또는 이벤트 핸들러가 일시적으로 보관되는 영역이다.
📌 이벤트 루프
콜 스택에 현재 실행중인 실행 컨텍스트가 있는지, 그리도 태스크 큐에 대기 중인 함수(콜백함수, 이벤트 핸들러 등)가 있는지 반복해서 확인한다.
➡ 만약 콜 스택이 비어있고 태스크 큐에 대기 중인 함수가 있다면 이벤트 루프는 순차적(FIFO)으로 태스크 큐에 대기 중인 함수를 콜 스택으로 이동시킨다.
function foo(){
console.log('foo');
}
function bar(){
console.log('bar');
}
setTimeout(foo, 0);
bar();
전역 코드가 평가되어 실행 컨텍스트가 생성되고 콜 스택에 푸시된다.
전역 코드가 실행되기 시작하여 setTimeout
함수가 호출된다.
이때 setTimeout
함수의 함수 실행 컨텍스트가 생성되고, 콜 스택에 푸시되어 현재 실행중인 실행 컨텍스트가 된다. 브라우저의 Web API인 타이머 함수도 함수이므로 함수 실행 컨텍스트를 생성한다.
setTimeout
함수가 실행되면 콜백 함수를 호출 스케줄링하고 종료되어 콜 스택에서 팝 된다.
이때 호출 스케일링, 즉 타이머 설정과 타이머가 만료되면 콜백 함수를 태스크 큐에 푸시하는 것은 브라우저의 역할이다.
브라우저가 수행하는 4-1과 자바스크립트 엔진이 수행하는 4-2는 병행 처리된다.
4-1. [브라우저]
➡ 브라우저는 타이머를 설정하고 만료를 기다린다. 이후 타이머가 만료되면 콜백 함수 foo
가 태스크 큐에 푸시된다.
✳ 위 예제의 경우 지연시간이 0 이지만 지연 시간이 4ms 이하인 경우 최소 지연 시간 4ms가 지정된다. 따라서 4ms 후에 콜백 함수 foo가 태스크 큐에 푸시되어 대기한다. 이 처리 또한 자바스크립트 엔진이 아니라 브라우저가 수행한다.
✳ 이처럼 setTimeout
함수로 호출 스케쥴링한 콜백 함수는 정확히 지연 시간 후 호출된다는 보장은 없다. 지연 시간 이후 콜백함수가 태스크 큐에 푸시되어 대기하게 되지만 콜 스택이 비어야 호출되므로 약간의 시간차가 발생할 수 있기 때문이다.
4-2. [자바스크립트 엔진]
➡ bar
함수가 호출되어 bar
함수의 함수 실행 컨텍스트가 생성되고, 콜 스택에 푸시되어 현재 실행 중인 실행 컨텍스트가 된다.
➡ 이후 bar
함수가 종료되어 콜 스택에서 팝 된다.
✳ 이때 foo
함수는 아직 태스크 큐에서 대기 중이다.
전역 코드 실행이 종료되고 전역 실행 컨텍스트가 콜 스택에서 팝 된다. 이로써 콜 스택에서는 아무런 실행 컨텍스트도 존재하지 않게 된다.
이벤트 루프
에 의해 콜 스택이 비어 있음이 감지되고,
태스크 큐에서 대기 중인 콜백 함수 foo
가 이벤트 루프
에 이해 콜 스택에 푸시된다.
➡ 콜백함수 foo
의 함수 실행 컨텍스트가 생성되고, 콜 스택에 푸시되어 현재 실행중인 실행 컨텍스트가 된다.
➡ 이후 foo
함수가 종료되어 콜 스택에서 팝 된다.