동기와 비동기

다음 작업이 요청되는 시간과 관련된 개념

✅ 사전 지식

• Sync VS Async
  • 호출되는 함수의 작업 완료 여부를 어디서 신경쓰는가?
  • 처리해야 하는 작업들을 어떤 흐름으로 처리할 것인가?
• Blocking VS Non-Blocking
  • 호출되는 함수가 바로 리턴
  • 처리되어야 하는 하나의 작업이 전체적인 작업 흐름에 영향을 미치는가?

✅ 동기(Synchronous)와 비동기(Asynchronous)란?

▶️ 동기(Synchronous)

• 현재 작업의 응답이 끝남과 동시에 다음 작업이 요청됨
  • Request 이후 Response를 받아야 다음 동작 이루어짐
• 함수 호출부에서 호출되는 함수가 결과를 반환할 때까지 기다림
  • 특정 작업을 처리할 동안 다른 작업은 정지 상태
  • 실제 CPU가 느려지는 것은 아님 (시스템 효율은 저하될 수 있음)
• 작업 완료 여부를 계속 추적해 확인
• 직관적이고 간단한 설계
• 결과가 주어질 때까지 다른 작업 수행 없이 대기

function syncRun(a, b) {
    return a + b
}
const result = syncRun(1, 2);

console.log("시작");
console.log("결과:", result);
console.log("끝");

/**출력 결과
 * 시작
 * 결과: 3
 * 끝
 */

▶️ 비동기(Asynchronous)

• 현재 작업의 응답이 끝나지 않은 상태에서 다음 작업이 요청됨
  • Request 이후 Response를 받지 않아도 다음 동작 이루어짐
• 함수 호출부에서 반환되는 결과를 기다리지 않으며, 다른 함수(callback)에서 결과 처리
  • 특정 작업 처리할 동안 다른 작업 수행 가능
  • 컴퓨터 자원의 효율적 사용
  • Request 시 할 일 끝난 후 콜백함수를 통해 처리 결과 전달
    • 콜백 시 호출받은 함수 : 응답(확인) 수행
• 동기(Synchronous)방식에 비해 복잡하고 덜 직관적인 설계
• 작업 완료 여부를 확인하지 않음
  - Request 결과가 주어지기 전에 다른 작업 가능
  • 자원 사용의 효율성 증대

function asyncRun(a, b) {
    return a + b
}

let result;
setTimeout(() => {
    result = asyncRun(1, 2);
}, 1000);

console.log("시작");
console.log("결과:", result);
console.log("끝");

/**출력 결과
 * 시작
 * 결과: undefined
 * 끝
 */

✅ Blocking & Non-Blocking

멀티 스레딩, I/O에서 사용되는 개념
함수의 리턴 시점 & 제어권에 따른 차이점

▶️ Blocking

• 호출된 함수가 해당 작업이 모두 끝날 때까지 제어권을 가짐
• 호출한 함수가 대기하는 상태
  

▶️ Non-Blocking

• 호출된 함수가 바로 return해 호출한 함수에게 제어권 부여
  • 다른 일 할 수 있음
• 호출되는 함수의 return 여부에 따라 Blocking vs Non-Blocking 결정

▶️ Blocking vs Non-Blocking

• Non-Blocking :
  1. 호출된 함수가 바로 return해서 호출한 함수에게 제어권을 넘겨줌
  2. 호출한 함수가 다른 일을 할 수 있는 기회를 줌
• Blocking :
  1. 호출된 함수가 자신의 작업을 모두 마칠 때까지 호출한 함수에게 제어권을 넘겨주지 않고 대기하도록 함

✅ Sync & Async + Blocking & Non-Blocking

Sync & Blocking	Async & Blocking
Sync & Non-blocking	Async & Non-blocking

▶️ Sync & Blocking

• 가장 기본적으로 생각하는 Sync
• 함수 호출 시 호출을 받은 쪽에서 제어권을 가짐
• 결과값이 반환될 때까지 다음 동작 시행 X

▶️ Async & Blocking

• 작업 완료 여부를 호출된 쪽에서 관여
• 호출된 함수 쪽에서 제어권을 가짐
• 순서대로 진행되지 않아도 되지만 제어권이 넘어간 상태
• 대기 시간 발생
• Sync & Blocking과 거의 같음
• 자주 사용되지 않음

▶️ Sync & Non-blocking

• 함수가 완료되지 않아도 제어권을 넘겨줌
• 함수 호출부에서 다음 동작 시행 가능
• 주기적으로 함수의 완료 여부를 확인해야 함

▶️ Async & Non-blocking

• 가장 기본적으로 생각하는 Async
• 함수 호출 시 제어권을 다시 호출한 쪽으로 넘겨줌
• 호출받은 쪽에서 다음 동작을 이어나가며 작업 완료 시 콜백 함수 결과 리턴

✅ 동기==블로킹, 비동기==논블로킹?

• 동기, 비동기 : 작업 수행의 주체가 2개 이상이어야 함
  • 작업의 시간을 맞출 경우 : 동기
  • 작업의 시간을 맞추지 않을 경우, 서로 관계가 없을 경우 : 비동기
• 블로킹,논블로킹 : 작업의 대상이 2개 이상이어야 함
  → 보는 관점이 다르기에 4가지 조합 가능

📌 참고자료

• 개념 참고 자료1
• 개념 참고 자료2
• 개념 참고 자료3