Node.js ?
Node.js®는 Chrome V8 JavaScript 엔진으로 빌드된 JavaScript 런타임입니다.
노드는 서버가 아닌건가?
- 서버의 역할도 수행할 수 있는 자바스크립트 런타임
- 노드로 자바스크립트로 작성된 서버를 실행할 수 있음
- 서버 실행을 위해 필요한 HTTP/HTTPS/HTTP2 모듈을 제공함
런타임(Runtime) 이 뭔데!!
- 컴퓨터 프로그래밍 언어가 구동되는 환경을 의미
- 자바스크립트 런타임 : 자바스크립트가 구동되는 환경
- 자바스크립트 런타임의 종류
- 크롬, 엣지, 사파리, 파이어폭스 등 - 노드 이전에도 자바스크립트 런타임을 만들기 위한 많은 시도가 있었으나 엔진속도 문제로 실패했었음 ㅠ
노드의 내부 구조
- V8 엔진 : 오픈소스 자바스크립트 엔진으로 속도문제를 개선함
- libuv : 노드의 특성인 이벤트 기반, 논 블로킹 I/O 모델을 구현한 라이브러리
Node.js의 특성
1. 이벤트 기반
-
이벤트가 발생할 때 미리 지정해둔 작업을 수행하는 방식
- 이벤트 예시 : 클릭, 네트워크 요청, 타이머 등
이벤트 리스너: 이벤트를 등록하는 함수콜백 함수: 이벤트가 발생했을 때 실행될 함수
2. 논 블로킹(Non-Blocking) I/O
-
논 블로킹이 뭔데!!!
: 오래 걸리는 함수를 백그라운드로 보내서 다음 코드가 먼저 실행되게 하고, 나중에 오래걸리는 함수를 실행
-
I/O 작업파일(파일 시스템 접근, 네트워크 요청), 압축, 암호화 등의 일부 코드는 논 블로킹 방식 하에 백그라운드에서 병렬로 실행됨
-
I/O 작업이 많을 때 노드 활용성이 극대화 됨
3. 프로세스(Process) vs 스레드(Thread)
- 프로세스와 스레드
- 프로세스: 운영체제에서 할당하는 작업의 단위, 프로세스 간 자원 공유 X
- 스레드 : 프로세스 내에서 실행되는 작업의 단위, 부모 프로세스 자원 공유
- 노드 프로세스는 멀티 스레드이지만 직접 다룰 수 있는 스레드는 하나이기 때문에 싱글 스레드라고 표현함
- 노드는 주로 멀티 스레드 대신 멀티 프로세스를 활용
(노드는 14버전부터 멀티 스레드 사용 가능)
4. 싱글 스레드(Single Thread)
-
싱글 스레드라 주어진 일을 하나 밖에 처리하지 못함
- 블로킹이 발생하는 경우 나머지 작업은 모두 대기해야함 -> 비효율적
-
대신 논 블로킹 모델을 채택하여 일부 코드(I/O)를 백그라운드(다른 프로세스)에서 실행 가능하도록 함
- 요청을 먼저 받고, 완료될 때 응답함
- I/O 관련 코드가 아닌 경우 싱글 스레드, 블로킹 모델과 같아짐
5. 멀티(multi) 스레드 vs 싱글(Single) 스레드
-
싱글 스레드모델은 에러를 처리하지 못하는 경우 멈춤- 프로그래밍 난이도가 쉽고, CPU와 메모리 자원을 적게 사용함
-
멀티 스레드모델은 에러 발생 시 새로운 스레드를 생성하여 극복- 단, 새로운 스레드 생성이나 놀고있는 스레드 처리에 비용 발생
- 프로그래밍 난이도 어려움
- 스레드 수만큼 자원을 많이 사용
6. 멀티 스레드의 활용
- 노드 14버전에서 멀티 스레드를 사용할 수 있도록 worker_threads 모듈 도입
- CPU 를 많이 사용하는 작업인 경우에 활용 가능
- 멀티 프로세싱만 가능했던 아쉬움을 달래줌
| 멀티 스레딩 | 멀티 프로세싱 |
|---|---|
| 하나의 프로세스 안에서 여러개의 스레드 사용 | 여러개의 프로세스 사용 |
| CPU 작업이 많을 때 사용 | I/O 요청이 많을 때 사용 |
| 프로그래밍이 어려움 | 프로그래밍이 비교적 쉬움 |
서버로서의 노드
노드 != 서버 , 노드는 서버를 구성할 수 있게 하는 모듈
노드 서버의 장단점
| 장점 | 단점 |
|---|---|
| 멀티 스레드 방식에 비해 컴퓨터 자원을 적게 사용 | 싱글 스레드라서 CPU코어를 하나만 사용 |
| I/O 작업이 많은 서버로 적합 | CPU작업이 많은 서버로는 부적합 |
| 멀티 스레드 방식보다 쉬움 | 하나뿐인 스레드가 멈추지 않도록 관리해야함 |
| 웹 서버가 내장되어 있음 | 서버 규모다 커졌을 때 서버 관리가 어려움 |
| 자바 스크립트를 사용 | 어중간한 성능 |
| JSON 형식과 호환하기 쉬움 |
References
Node.js 교과서 - 조현영
https://nodejs.org/ko/
https://hanamon.kr/nodejs-%EA%B0%9C%EB%85%90-%EC%9D%B4%ED%95%B4%ED%95%98%EA%B8%B0/
