본 포스트는 『Node.js 백엔드 개발자 되기』(박승규, 골든래빗(주), 2023)를 통해 학습한 내용을 작성자 임의 대로 요약 및 정리한 것입니다.
1. Node.js 소개
Node.js
서버 측 자바스크립트 런타임 환경.
브라우저 밖에서 자바스크립트를 사용하는 V8 엔진 사용.
이벤트 기반Event-Driven 비동기 환경
npm
패키지 매니저
2. Node.js가 서버 - 자바스크립트 실행
Node.js는 V8 자바스크립트 엔진과 libuv 및 C/C++에 의존성을 가진 자바스크립트 런타임.
2.1. Node.js의 구성요소
Node.js의 소스 코드는 C++, 자바스크립트, 파이썬 등으로 이뤄짐.
각 계층이 각 하단에 있는 API 사용하는 계층의 집합으로 설계됨.
2.2. 자바스크립트 실행 위한 V8 엔진
V8은 C++로 만든 오픈 소스 자바스크립트 엔진.
이그니션(인터프리터 역할)과 터보팬(컴파일러) 사용해 컴파일.
2.3. libuv
이벤트 루프와 운영체제 단 비동기 API 및 스레드 풀 지원.
즉, HTTP, 파일, 소켓 통신 IO 기능 등을 이를 libuv 사용해 제공.
다양한 플랫폼에서 사용 가능한 이벤트 루프 제공.
(리눅스: epoll, 윈도우: IOCP,
맥OS: kqueue, SunOS: 이벤트 포트)
그리고, 네트워크, 파일 IO, DNS, 스레드 풀 기능 추가 제공.
2.4. Node.js 아키텍처
Node.js의 프로세스는
이벤트 루프에 사용하는 싱글 스레드 하나와
비동기 처리 지원하는 스레드 풀로 구성됨.
3. Node.js의 기술적 특징
3.1. 싱글 스레드
즉, 콜 스택이 하나만 있으므로
한 번에 하나의 작업만 가능.
3.2. 이벤트 기반 아키텍처
어떻게 하면 요청을 하나의 스레드로 동시에 처리할까?
–> 이벤트 기반 아키텍처 적용.
즉, 콜 스택에 쌓인 작업을 다른 곳에서 처리한 다음,
처리 완료 시 알림 받음.
Node.js는 오래 걸리는 일을 이벤트 루프에 맡김.
3.3. 이벤트 루프
Node.js는 반응자 패턴reactor pattern 사용하여
이벤트 기반 아키텍처 구축함.
반응자 패턴
반응자 패턴은 이벤트 디멀티플렉서와 이벤트 큐로 구성.
이벤트 추가 주체와 이벤트 실행 주체를 분리.
반응자 패턴에서 이벤트 루프는 필수.
(이벤트 루프는 libuv에 있음.)