일단 하나를 해보자

개념 정리 <Node.js교과서>- 조현영 지음 책 요약

Node.js®는 Chrome V8 JavaScript 엔진으로 빌드된 JavaScript 런타임입니다.

기본개념

1.서버

네트워크를 통해 클라이언트레 정보나 서비스를 제공하는 컴퓨터 또는 프로그램

노드는 서버 애플리케이션 실행하는데 제일 많이 사용됨.

서버는 클라이언트의 요청에 대해 응답해야 함. 

2. 자바스크립트 런타임

노드는 자바스크립트 런타임. 런타임은 특정 언어로 만든 프로그램들을 실행할 수 있는 환경을 뜻함

<노드의 내부 구조>

3. 이벤트 기반 event-driven

이벤트(클릭, 네트워크 요청 등과 같은)가 발생할 때 미리 지정해둔 작업을 수행하는 방식 의미한다.

특정 이벤트가 발생할 때 무엇을 할지 미리 등록해놔야하는데 이걸 이벤트 리스너에 콜백함수를 등록한다고 표현한다.

발생한 이벤트가 없거나 발생했던 이벤트를 다 처리하면 노드는 다음 이벤트가 발생할 때까지 대기.

<이벤트 기반>

이벤트 기반 모델에서는 이벤트 루프라는 개념 등장. 여러 이벤트 동시발생시 어떤 순서로 콜백함수를 호출할지를 이벤트 루프가 판단함.  노드와 자바스크립트에서 이벤트 루프는 정말 중요 개념~!

이벤트 루프:
이벤트 발생시 호출할 콜백 함수들을 관리하고, 호출된 콜백 함수의 실행순서결정하는 역할 담당. 노드가 종료될 때까지 이벤트 처리위한 작업을 반복해서 루프라고 부름.
백그라운드:
setTimeout 같은 타이머나 이벤트 리스너들이 대기하는 곳. 자바스크립트가 아닌 다른 언어로 작성된 프로그램이라고 봐도 된다. 여러 작업이 동시에 실행될 수 있음
테스크 큐:
이벤트 발생 후, 백그라운드에서는 테스크 큐로 타이머나 이벤트 리스너의 콜백 함수를 보낸다. 정해진 순서대로 콜백들이 줄 서 있어서 콜백 큐라고 부른다. 보통은 완료된 순서대로 서있지만 특정한 경우 순서 바뀌기도함.

4. 논 블로킹 I/O 

작업은

동시에 실행될 수 있는 작업과

동시에 실행될 수 없는 작업있음 

자바스크립트 코드는 동시에 실행될 수 없음

하지만 js상에서 돌아가는게 아닌 입력Input 출력Output 작업같은 건 동시처리 가능

(파일 시스템 접근이나 네트워크를 통한 요청 같은 작업이 I/O의 일종)

이런 작업시 노드는 

논블로킹 방식으로 처리하는 방법을 제공한다. 

<백그라운드 작업완료 확인 여부>
논블로킹:
이전 작업이 완료될 때까지 대기하지 않고 다음작업 수행
블로킹:
이전 작업 끝나야만 다음작업 수행

노드는 I/O 작업을 백그라운드로 넘겨 동시에 처리하곤 함.

작업 순서에 따라 작업 시간 단축되어 성능 크게 달라짐! 동시에 처리될 수 있는 I/O 작업이라도 논블로킹 방식으로 코딩하지 않으면 의미 퇴색되므로 논 블로킹 방식으로 코딩하는 습관 들이기!!

하지만 아무리 논블로킹 방식으로 코드 작성해도 우리가 전부 작성한 코드는 서로 동시에 실행되지 않기에 소요시간이 짧아지진 않는다. 실행 순서만 바뀔뿐. 그래도 논블로킹을 통해 실행 순서를 바꿔줌으로써 그 작업 때무에 간단한 작업들이 대기하는 상황을 막을 수 있다는 점에서 의의가 있다. 

논블로킹과 동시가 같은 의미가 아니라는 것도 알아두기 . 동시성은 동시 처리가 가능한 작업을 논 블로킹 처리해야 얻을 수 있음.

노드에서는 동기와 블로킹이 유사하고 비동기와 논블로킹이 유사함.

<함수가 바로 return되는지 여부>
동기(synchronous : 동시에 일어나는):
블로킹 방식에서는 백그라운드 작업 완료 여부를 계속 확인하며, 호출한 함수가 바로 return되지 않고 백그라운드 작업이 끝나야 return된다. 
비동기(Asynchronous : 동시에 일어나지 않는):
논블로킹 방식에서는 호출한 함수가 바로 return되어 다음 작읍으로 넘어가며, 백그라운드 작업 완료 여부는 신경쓰지 않고 나중에 백그라운드가 알림을 줄 때 비로소 처리함.

동기:  요청과 결과가 한 자리에서 동시에 일어남.설계가 매우 간단하고 직관적이지만 결과가 주어질 때까지 아무것도 못하고 대기해야 하는 단점이 있고, 

비동기:  요청한 그 자리에서 결과가 주어지지 않음 동기보다 복잡하지만 결과가 주어지는데 시간이 걸리더라도 그 시간 동안 다른 작업을 할 수 있으므로 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있습니다.
출처: https://private.tistory.com/24 [공부해서 남 주자]

5. 싱글스레드

스레드가 하나뿐이라는 것.

프로세스:  운영체제에서 할당하는 작업의 단위.

노드나 웹브라우저 같은 프로그램은 개별적인 프로세스임. 프로세스 간에는 메모리등의 자원 공유안해

스레드: 프로세스 내에서 실행되는 흐름의 단위.

프로세스는 스레드를 여러 개 생성해 여러 작업을 동시에 처리할 수 있음. 스레드들은 부모 프로세스의 자원공유해. 같은 주소의 메모리에 접근 가능해 데이터를 공유할 수 있어

노드는 싱글 스레드?

엄밀히 말하면 싱글 스레드로 동작하지 않음

노드를 실행하면 먼저 프로세스 하나 생성됨 그 프로세스 안에서 스레드 여러개 생성함 . 우리가 직접 제어할 수 있는 스레드는 하나뿐! 그래서 흔히 노드가 싱글 스레드라고 여겨짐.

스레드는 작업을 처리하는 일손. 하나의 스레드만 직접 조작할 수 있으니까 일손이 하나인 것임.

블로킹이 발생할 것 같은 경우에는 논블로킹 방법으로 대기시간을 최대한 줄인다. 

<노드가 싱글 스레드로 동작하지 않는 두 가지 경우>

스레드풀(Thread Pool)

노드가 특정 동작을 수행할 때 스스로 멀티 스레드를 사용한다. 대표적인 예로 암호화(3.5.5절), 파일입출력(3.6절),압축(3.6.2절) 등이 있다

워커 스레드(Worker Thread)

이제 노드에서도 멀티 스레드를 사용할 수 있게한 기능. 우리가 직접 다수의 스레드를 다룰 수 있음. CPU 작업(연산이 많은 작업)이 많은 경우 워커 스레드를 사용하면 된다.

서버로서의 노드

노드는 기본적으로 싱글 스레드, 논블로킹 모델을 사용함. 

따라서 노드 서버의 장단점은 싱글 스레드, 논블로킹 모델의 장단점과 비슷함.

노드는 CPU부하가 큰 작업에는 적합하지 않음 연산을 많이 요구하면 스레드 하나가 혼자 감당하기 어려워!

노드는 개수는 많지만 크기는 작은 데이터를 실시간으로 주고받는데 적합함.

네트워크나 데이터베이스, 디스크 작업 같은 I/O에 특화되어있음

<노드의 장단점>