<div id="readability-page-1" class="page"><div><p><span>
      <span></span>
  <img alt="nodejs" title="nodejs" src="https://kyun2da.dev/static/11625aa448970adfc8e4e7a5a636dcb2/29fe9/nodejs.png" sizes="(max-width: 151px) 100vw, 151px" loading="lazy">
    </span></p>
<h2 id="글을-쓰게된-이유"><a href="#%EA%B8%80%EC%9D%84-%EC%93%B0%EA%B2%8C%EB%90%9C-%EC%9D%B4%EC%9C%A0" aria-label="글을 쓰게된 이유 permalink"></a>글을 쓰게된 이유</h2>
<p>평소에 단지 Node.js는 <code>자바스크립트를 실행하게하는 런타임</code>이라는 것 외에는 그렇게 깊게 Node.js의 작동방식이나 내부 구조에대해 알아본적이 없어서 한번 자세히 알아보고자 포스팅을 하게 되었다.</p>
<p>이번 기회에 Node.js가 무엇인가?에 대해 자세히 설명할 수 있도록 한번 Node.js에 대해서 쭉 정리를 해보고자 한다.</p>
<h2 id="nodejs란"><a href="#nodejs%EB%9E%80" aria-label="nodejs란 permalink"></a>Node.js란?</h2>
<p>글의 처음에도 말했듯이 Node.js는 Chrome V8 Javascript 엔진으로 빌드된 Javascript 런타임이다. 그렇다면 여기서 런타임이란 것은 무엇을 의미할까? 런타임이란 특정 언어로 만든 프로그램들을 실행할 수 있는 환경을 뜻한다. 즉, 노드는 자바스크립트 실행기라고 생각하면 된다.</p>
<p>아래의 그림은 Node.js 내부 아키텍쳐를 의미한다.</p>
<p><span>
      <span></span>
  <img alt="Node js 내부 아키텍쳐" title="Node js 내부 아키텍쳐" src="https://kyun2da.dev/static/1e458b1a1f4a9fc31d3bac4964a04a9f/c1b63/nodejsArchitecture.png" sizes="(max-width: 1200px) 100vw, 1200px" loading="lazy">
    </span></p>
<p>가장 최상단에 Node.js Application이 있다. 그 외 Node.js API, C++ AddOns등등이 있다.</p>
<p>이 중 몇가지 중요한 것들을 간략하게 얘기해 보자면,</p>
<ul>
<li><strong>V8</strong> : Memory Heap, Call Stack, Garbage Collector로 구성되며 자바스크립트 코드를 주어진 OS의 기계 코드로 변환하는 역할을 한다.</li>
<li><strong>Libuv</strong> : Thread Pool로 구성이 되며 Event Loop, Event Queue를 처리한다. 비동기 I/O 작업에 초점을 맞춘 C 라이브러리이다.</li>
<li><strong>Node.js</strong> Standard Library : setTimeout, fs, http 등의 표준 라이브러리를 지원한다.</li>
<li><strong>llhttp</strong> : HTTP 요청, 응답구문 분석등에 사용된다.</li>
<li><strong>c-ares</strong> : dns 모듈에서 사용되는 비동기 DNS 요청을 위한 C라이브러리이다.</li>
<li><strong>open-ssl</strong> : ssl, crypto 모듈에 사용되는 암호화 함수이다.</li>
<li><strong>zlib</strong> : 비동기 및 스트리밍으로 압축 및 압축 해제를 담당하는 인터페이스이다.</li>
<li><strong>Node.js API</strong> : Application에서 사용할 노출 된 Javascript API 이다.</li>
</ul>
<h2 id="단일-스레드"><a href="#%EB%8B%A8%EC%9D%BC-%EC%8A%A4%EB%A0%88%EB%93%9C" aria-label="단일 스레드 permalink"></a>단일 스레드</h2>
<p>싱글 스레드라고도 하는데 Node.js 코드가 하나의 스레드를 가지고 동작한다는 것이다. 이 때문에 우리는 자바스크립트 코드를 동시에 실행시킬 수 없기도 하다. 물론 워커 스레드 기능을 사용한다면 Node.js를 멀티 스레드로 다룰 수 있지만 기본적으로는 Node.js의 코드는 싱글 스레드라고 동작한다고 생각하면 좋을 것 같다.</p>
<h2 id="이벤트-루프"><a href="#%EC%9D%B4%EB%B2%A4%ED%8A%B8-%EB%A3%A8%ED%94%84" aria-label="이벤트 루프 permalink"></a>이벤트 루프</h2>
<p>이벤트 루프는 Node.js 에서 비동기 작업을 할 때 사용되는 것으로 이벤트 발생 시 호출할 콜백 함수들을 관리하고, 호출된 콜백 함수의 실행 순서를 결정하는 역할을 담당한다.</p>
<p>이벤트 루프에 좀더 완벽하게 이해하고자 한다면 유튜브의 유명한 동영상을 보면된다.</p>
<p> <iframe src="https://www.youtube.com/embed/8aGhZQkoFbQ" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen=""></iframe> </p>
<p>나도 이 영상을 보면서 이벤트 루프의 동작 원리에 대해 좀더 자세하게 알 수 있었고 이벤트 루프가 누가 뭐냐고 물어본다면 항상 이 영상을 먼저 이야기를 꺼낼 정도로 훌륭한 영상이기도 하다.</p>
<p>이 동영상과 더불어 실제 내가 돌린 코드가 어떻게 돌아가고 싶은지 알고 싶다면 위의 동영상 시연에서 사용한 <a href="http://latentflip.com/loupe/?code=JC5vbignYnV0dG9uJywgJ2NsaWNrJywgZnVuY3Rpb24gb25DbGljaygpIHsKICAgIHNldFRpbWVvdXQoZnVuY3Rpb24gdGltZXIoKSB7CiAgICAgICAgY29uc29sZS5sb2coJ1lvdSBjbGlja2VkIHRoZSBidXR0b24hJyk7ICAgIAogICAgfSwgMjAwMCk7Cn0pOwoKY29uc29sZS5sb2coIkhpISIpOwoKc2V0VGltZW91dChmdW5jdGlvbiB0aW1lb3V0KCkgewogICAgY29uc29sZS5sb2coIkNsaWNrIHRoZSBidXR0b24hIik7Cn0sIDUwMDApOwoKY29uc29sZS5sb2coIldlbGNvbWUgdG8gbG91cGUuIik7!!!PGJ1dHRvbj5DbGljayBtZSE8L2J1dHRvbj4%3D">웹사이트</a>를 통해 실습을 해볼 수 있다.</p>
<h2 id="논-블로킹-io"><a href="#%EB%85%BC-%EB%B8%94%EB%A1%9C%ED%82%B9-io" aria-label="논 블로킹 io permalink"></a>논 블로킹 I/O</h2>
<p>위에서 살펴본 이벤트 루프를 활용하면 I/O 작업을 처리할 때 논 블로킹 방식으로 처리가 가능하다. 여기서 논 블로킹이란 이전 작업이 완료될 때 까지 대기하지 않고 다음 작업을 수행하는 것을 말한다. 이 논 블로킹의 이점은 자바스크립트 코드가 아닌 I/O 처리등의 작업이 일어나는 동안 동시에 처리할 수 있다. 더 자세한 예시는 <a href="https://nodejs.org/ko/docs/guides/blocking-vs-non-blocking/">Node.js 공식 문서</a>를 참고하면 좋을 것 같다.</p>
<h2 id="정리"><a href="#%EC%A0%95%EB%A6%AC" aria-label="정리 permalink"></a>정리</h2>
<p>Node.js의 내부 아키텍쳐와 가장 중요한 특징 세가지 싱글 스레드, 이벤트 루프, 논 블로킹 I/O 방식에 대해 살펴보았다.</p>
<p>마지막으로 Node.js를 만든 Lyan Dahl의 Node.js에 관해 후회하는 10가지 영상을 링크하고(?) 글을 마칠까 한다.</p>
<p>앞으로 <a href="https://github.com/denoland/deno">Deno</a>의 시대가 올까..?</p>
<p> <iframe src="https://www.youtube.com/embed/M3BM9TB-8yA" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen=""></iframe> </p>
<h2 id="참고"><a href="#%EC%B0%B8%EA%B3%A0" aria-label="참고 permalink"></a>참고</h2>
<ul>
<li><a href="https://blog.usejournal.com/nodejs-architecture-concurrency-model-f71da5f53d1d">NodeJS Architecture &amp; Concurrency Model</a></li>
</ul></div></div>

Kyun2da.dev

Kyun Heo

글을 쓰게된 이유
평소에 단지 Node.js는 자바스크립트를 실행하게하는 런타임이라는 것 외에는 그렇게 깊게 Node.js의 작동방식이나 내부 구조에대해 알아본적이 없어서 한번 자세히 알아보고자 포스팅을 하게 되었다.
이번 기회에 Node.js가 무엇인가?에 대해 자세히 설명할 수 있도록 한번 Node.js에 대해서 쭉 정리를 해보고자 한다.
Node.js란?
글의 처음에도 말했듯이 Node.js는 Chrome V8 Javascript 엔진으로 빌드된 Javascript 런타임이다. 그렇다면 여기서 런타임이란 것은 무엇을 의미할까? 런타임이란 특정 언어로 만든 프로그램들을 실행할 수 있는 환경을 뜻한다. 즉, 노드는 자바스크립트 실행기라고 생각하면 된다.
아래의 그림은 Node.js 내부 아키텍쳐를 의미한다.
      
  
    
가장 최상단에 Node.js Application이 있다. 그 외 Node.js API, C++ AddOns등등이 있다.
이 중 몇가지 중요한 것들을 간략하게 얘기해 보자면,
V8 : Memory Heap, Call Stack, Garbage Collector로 구성되며 자바스크립트 코드를 주어진 OS의 기계 코드로 변환하는 역할을 한다.
Libuv : Thread Pool로 구성이 되며 Event Loop, Event Queue를 처리한다. 비동기 I/O 작업에 초점을 맞춘 C 라이브러리이다.
Node.js Standard Library : setTimeout, fs, http 등의 표준 라이브러리를 지원한다.
llhttp : HTTP 요청, 응답구문 분석등에 사용된다.
c-ares : dns 모듈에서 사용되는 비동기 DNS 요청을 위한 C라이브러리이다.
open-ssl : ssl, crypto 모듈에 사용되는 암호화 함수이다.
zlib : 비동기 및 스트리밍으로 압축 및 압축 해제를 담당하는 인터페이스이다.
Node.js API : Application에서 사용할 노출 된 Javascript API 이다.
단일 스레드
싱글 스레드라고도 하는데 Node.js 코드가 하나의 스레드를 가지고 동작한다는 것이다. 이 때문에 우리는 자바스크립트 코드를 동시에 실행시킬 수 없기도 하다. 물론 워커 스레드 기능을 사용한다면 Node.js를 멀티 스레드로 다룰 수 있지만 기본적으로는 Node.js의 코드는 싱글 스레드라고 동작한다고 생각하면 좋을 것 같다.
이벤트 루프
이벤트 루프는 Node.js 에서 비동기 작업을 할 때 사용되는 것으로 이벤트 발생 시 호출할 콜백 함수들을 관리하고, 호출된 콜백 함수의 실행 순서를 결정하는 역할을 담당한다.
이벤트 루프에 좀더 완벽하게 이해하고자 한다면 유튜브의 유명한 동영상을 보면된다.
  
나도 이 영상을 보면서 이벤트 루프의 동작 원리에 대해 좀더 자세하게 알 수 있었고 이벤트 루프가 누가 뭐냐고 물어본다면 항상 이 영상을 먼저 이야기를 꺼낼 정도로 훌륭한 영상이기도 하다.
이 동영상과 더불어 실제 내가 돌린 코드가 어떻게 돌아가고 싶은지 알고 싶다면 위의 동영상 시연에서 사용한 웹사이트를 통해 실습을 해볼 수 있다.
논 블로킹 I/O
위에서 살펴본 이벤트 루프를 활용하면 I/O 작업을 처리할 때 논 블로킹 방식으로 처리가 가능하다. 여기서 논 블로킹이란 이전 작업이 완료될 때 까지 대기하지 않고 다음 작업을 수행하는 것을 말한다. 이 논 블로킹의 이점은 자바스크립트 코드가 아닌 I/O 처리등의 작업이 일어나는 동안 동시에 처리할 수 있다. 더 자세한 예시는 Node.js 공식 문서를 참고하면 좋을 것 같다.
정리
Node.js의 내부 아키텍쳐와 가장 중요한 특징 세가지 싱글 스레드, 이벤트 루프, 논 블로킹 I/O 방식에 대해 살펴보았다.
마지막으로 Node.js를 만든 Lyan Dahl의 Node.js에 관해 후회하는 10가지 영상을 링크하고(?) 글을 마칠까 한다.
앞으로 Deno의 시대가 올까..?
  
참고
NodeJS Architecture & Concurrency Model

자바스크립트 런타임 Node.js

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