[엘리스 SW트랙 4기] 5주차 - Day 22 : 비동기, Node.js , Node.js 모듈, 프로세스

랸나·2023년 3월 28일
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엘리스 SW엔지니어트랙 4기

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본격적으로 Node.js 실강 듣는 첫날이었다. 코치님도 다 바뀌셔서 뭔가 새로운 날 같았다. 백엔드는 뭔가 낯선 느낌이 가득하다.. 내가 알던 JS가 아냐..

1. 비동기

1-1. 싱글스레드 / 멀티스레드

싱글 스레드멀티 스레드
한 사람이 주어진 작업을 하나씩 처리하는 방식여러 사람이 주어진 작업을 같이 처리하는 방식
경쟁상태(Race Condition) ,교착상태 (Deadlock) X경쟁상태(Race Condition) ,교착상태 (Deadlock) 고려 필요
멀티스레드 대비 코드 복잡도 낮음코드 복잡도 높음
여러 명이 일하는 병렬처리보다는 작업 처리 효율이 평균적으로 떨어짐평균적으로 싱글스레드보다 작업 처리 효율이 높음
  • 경쟁상태 :
  • 출처 : 엘리스SW엔지니어 트랙
  • 교착상태 :
  • 출처 : 엘리스SW엔지니어 트랙

자바스크립트 : 싱글스레드로 작동하는 언어이며, 효율 극대화를 위해 비동기 처리방식을 채택함.

1-2. 블로킹 / 논블로킹

논블로킹블로킹
하나의 작업을 실행시키고 그 작업이 마치지 않아도 다음 작업을 실행하는 방식하나의 작업을 마치고나서 다음 작업을 시작하는 순차적 실행 방식
작업을 실행시켜 놓기만 하는 행위작업이 길어지면 다음 작업이 지연됨
보통 결과값을 return으로 바로 못받아서 콜백으로 받게 된다.
자바스크립트에서는 비동기라는 언어와 혼용자바스크립트에서 동기라는 언어와 혼용

Q. 근데.. 자바스크립트는 싱글스레드인데 왜 동시 작업 가능한가요???....

A.개발자가 작성한 자바스크립트 코드는 싱글스레드로 순차적으로 실행시키되 특정 비동기 작업(IO작업 또는 CPU 연산 작업에 대해서는 멀티스레드를 사용한다.

1-3. 자바스크립트 실행 환경: Runtime

  • 출처 : 엘리스SW엔지니어트랙

자바스크립트 엔진

• 자바스크립트 코드를 읽어서 해석하고 작업을 수행하는 역할
• 엔진 자체는 작업을 수행만 할 뿐 비동기/동기와는 관계가 없음
• 예: V8, SpiderMonkey, JavaScriptCore

이벤트 루프 + 큐

이벤트루프

  • JS코드가 비동기로 실행될 수 있도록 함.
  • 실세임 ㅋㅋ

큐

  • 비동기 작업을 마친 후 콜백 함수가 쌓이는 곳
  • Task Queue / MicroTask Queue

플랫폼 API

  • 비동기/동기 작업들의 묶음
  • 비동기 작업 실행은 대부분 플랫폼 API를 통해 일어남
  • 자바스크립트는 플랫폼 API를 통해서 비동기 작업을 수행(위임)하며 작업이 마쳤을 때 실행되는 콜백함수를 대부분 해당 API 매개변수로 전달한다.
    (비동기 API의 경우, Promise, async/await 제외)
  • 작업이 완료되면 큐에 콜백함수 등록.

https://www.jsv9000.app/
 << 비동기 컨텍스트 보기에 매우 좋은 시각자료... 최고!

1-4. 자바스크립트에서 비동기 작업을 수행하는 방식

  1. 콜백패턴
  2. 프로미스
  3. 어싱크 어웨잇

2. Node.js

2-1 어플리케이션에 대해서

어플리케이션 유형

  • 브라우저, 모바일 OS, 데스크탑 OS, IoT기기용 OS..
  • 각 플랫폼에서 허용하는 언어로 실행 가능 어플리케이션 개발
  • 중간다리를 하는 실행환경(Runtime, JRE, Node.js)를 두어 원하는 언어로 어플리케이션 개발
  • 어플리케이션 !== 시각적으로 보인다. 안보이는 어플도 많음. (텍스트 형태로는 보지만..) e.g (백신..)

GUI와 TUI(CLI)

GUI(Graphical User Interface)CLI (Command Line Interface)
그래픽+키보드+마우스+기타 IO디바이스로 OS 또는 어플리케이션 조작할 수 있게 해주는 인터페이스오직 키보드(마우스)로 명령어를 타이핑해서 OS 또는 어플리케이션을 조작할 수 있도록 해주는 인터페이스
일반인을 위한 인터페이스소프트웨어 개발과 관련이 있는 사람들이 사용해야하는 인터페이스
웹/모바일 프론트엔드웹 백엔드

2-2 Node.js란?

전 게시물에서 다뤘으니 생략.

2-3 Node.js 구성

전 게시물에서 다뤘으니 생략.

2-4 모듈 시스템

모듈 시스템

  • 각 소스 코드를 독립적인 개체(모듈)로 묶어서 관리하는 방식
  • 각 소스 코드 간의 scope 간섭을 없애고 각자의 소스 코드가 독립적인 scope를 갖도록 해줌
  • 용도 / 책임 / 역할에 따라 코드를 분리해서 관리할 수 있음.
ECMAScript 표준 module system: 비동기Node.js의 CommonJS: 동기

모듈화의 3가지 포인트

  • 스코프: 모든 모듈은 자신만의 독립적인 실행 영역이 있어야 한다.
  • 정의: 모듈의 정의는 exports 객체(node.js/export문(es)을 이용한다.
  • 사용: 모듈 사용은 import(es)/require(node.js) 함수를 이용한다.

2-5 Node.js API

  • fs : 파일 시스템에 접근하여 파일 관리
  • path : 디렉토리 및 파일 경로 생성
  • process : 현재 실행중인 Node.js프로세스 및 실행 환경에 관한 데이터 제공
  • console : 웹 브라우저의 콘솔과 비슷한 로깅
  • http/https : HTTP 통신
  • crypto : 암호화, 해싱
  • timers : 시간과 관리된 기능 - setTimeout, setInterval setImmediate
  • stream : 스트림데이터 (Web Stream과는 다른 고유 스펙
    ....등등

3. 실습

require / exports / module.exports

//require
const getSquare = require('./exports.js');
console.log(getSquare.area(5));
console.log(getSquare.perimeter(5));

const getSquare2 = require('./module_exports.js');
console.log(getSquare2.area(3));
console.log(getSquare2.perimeter(3));
-----------------------------------------------------
// exports 는 프로퍼티값까지 써줘야함. 
exports.area = width => Math.pow(width, 2);
exports.perimeter = width => width * 4;
-----------------------------------------------------
//module.exports는 객체 값 통째로 익스포트
module.exports = {
  area: width => Math.pow(width, 2),
  perimeter: width => width * 4,
};

require JSON

// sample.json
{ "name": "Someone else",
"lastName": "Kim" }
----------

const sample = require('./sample.json'); console.log(sample);
//
// { name: 'Someone else', lastName: 'Kim' }
  • parse 하지 않아도 자동으로 객체로 반환.

import vs require

const library = require("library") // Node.js CommonJS 키워드
import library from "library" // javascript ES6 키워드
  • 기본적으로 Node.js에서는 import 못쓰지만, package.json에서 {type : 'module'} 해주면 사용은 가능함.

File System

  • File System 라이브러리를 통해 파일을 읽고 쓸 수 있음.
  • txt, html, json, 이미지 파일 등 읽고 쓰기 가능.

readFileSync vs readFile

readFileSyncreadFile
동기적비동기적
readFileSync(path,[option])readFile(path,[option],callback)

웹서버

  • 인터넷 상에서 웹 페이지를 제공하는 서버
  • 웹사이트에 접속한 클라이언트와 HTTP요청을 받아 해당하는 HTML, CSS, JS 등의 웹 페이지 리소스 제공
  • 웹서버는 일반적으로 정적인 웹 페이지 제공
  • 동적인 웹 페이지 생성을 위해서는 애플리케이션 서버 등과 연동되어 작업 수행

port

  • 하나의 컴퓨터에서 여러개의 프로세스나 서비스가 동시에 동작할 수 있도록 구분하기 위한 번호
  • 0~65535까지의 숫자로 지정됨
  • 서비스나 프로세스마다 정해진 포트 번호가 있어 해당 포트 번호로 요청이 들어온 경우에만 그 서비스나 프로세스가 실행
  • HTTP는 기본적으로 80번 사용, FTP서버는 21번 포트 사용
  • 웹 브라우저에서 http://example.com/페이지를 요청하는 경우, 이 요청은 example.com의 80번 포트로 전송

listen()

  • listen() 메소드는 서버가 특정 포트에서 클라이언트의 요청을 수신할 수 있도록 대기 상태로 만드는 함수

request , response

request

  • 서버로 보내는 요청 정보
  • 처리 후 결과를 response 객체로 돌려줌

response

  • 클라이언트(브라우저)로 돌려보내줄 응답
  • response는 대부분 페이지지만, JSON, AJAX나 이미지도 정보

http 모듈로 서버 만들기


const http = require('http');
const server = http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
  res.write('Hello World!');
  res.end();
});

server.listen(3000, () => {
console.log('Server is running on http://localhost:3000');
});

var http = require('http');
function onRequest(request, response) {
  response.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/html' });
fs.readFile('./index.html', (err, data) => {
  if (err) {
    response.writeHead(404, { 'Content-Type': 'text/plain' });
    response.end(); 
  } else {
    response.write(data);
    response.end(); 
  }	
}); 
}

http.createServer(onRequest).listen(8080);

프로세스

  • 프로세스 객체 : 프로그램과 관련된 정보, 프로그램을 실행했을 때 만들어지는 관련 정보를 나타내는 객체
console.log(process.env); // 컴퓨터 환경 관련 정보 가진 객체
console.log(process.version); // node.js버전
console.log(process.versions); // node.js 와 연관된 프로그램들의 버전을 가진 객체
console.log(process.arch); // 프로세서의 아키텍처
console.log(process.platform); //프로세서의 플랫폼 (win32/linux/sunos/freebsd/darwin)
console.log(process.memoryUsage()); //메모리 사용 정보를 가진 객체
console.log(process.uptime()); // 현재 프로그램이 실행된 시간
  • process.argv
    • index 0 : node.exe이 존재하는 경로
    • index 1: 현재 실행되는 프로그램의 경로
    • index 2: 사용자가 넘겨준 매개변수가 할당됨

환경변수

  • 운영체제에서 제공하는 변수로서, 시스템이나 프로그램의 설정을 저장하는데 사용
  • 프로그램 실행 시 동적으로 설정 값 변경, 보안적인 이유로 중요한 정보 숨길 때 사용
  • 비밀키(데베 비밀번호, 서드파티 앱 키)를 보관하는 용도로도 쓰임.
  • cmd창에서 process.env를 실행시켜보면 다양한 환경번수가 있음.

dotenv

https://www.npmjs.com/package/dotenv

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