[Node.js] Node.js 기초

 

 

 

 

🗂 목차

● [Node.js] Node.js 기초
● [JavaScript] 기본 문법
●[Web] URL의 이해

 

 

 

 

 

 

 

🚀 Node.js

    🔽  개요

 

Node.js는 Chrome V8 JavaScript Engine으로 Build된 JavaScript Runtime.

 

Node.js를 통해 다양한 JavaScript Application을 실행할 수 있고, Server를 실행하는데 가장 많이 사용되고 있는 것이에요.

● Node.js는 `JavaScript`를 Server에서도 사용할 수 있도록 만든 `소프트웨어 플랫폼`이다.
● Node.js는 `V8`이라는 `JavaScript` Engine 위에서 동작하는 `JavaScript Runtime(환경)`이다.
● Node.js는 `Server Side Script Language`가 아니며, 프로그램(환경)이다.
● Node.js는 Web Serve와 같이 확장성 있는 `Network Program`을 제작하기 위해 만들어졌다.

Node.js는 `JavaScript`를 이용하여 Non-blocking I/O와 단일 쓰레드 Event loop을 통한 높은 처리 성능을 가지고 있는 것이에요.

내장 HTTP Server Library를 포함하고 있어 Web Server에서 `Apache` 등의 별도 Software 없이 동작하는 것이 가능하고, 이를 통한 Web Server의 동작에 있어 더 많은 통제에서 벗어나 여러 가지 기능을 가능하게 해 주는 것이에요.

 

💡 참고 사항
JavaScript란?

● JavaScript는 C/C++, Java와 같은 프로그래밍 언어.
● JavaScript는 독립적인 언어가 아닌 Script 언어.
    - Script 언어는 특정 프로그램 안에서 동작하는 프로그램으로 웹 브라우저 프로그램 안에서만 동작한다는 특징.
    - 즉, 웹 브라우저(크롬, 사파리, 익스플로러, 파이어폭스 등)가 없으면 이용할 수 없음.

Node.js를 이용하는 이유
● JavaScript를 웹 브라우저에서 독립시키기 위해 Node.js를 설치하게 되면 Terminal(윈도우 CMD 등)에서 Node.js를 입력하여 브라우저 없이 바로 사용 가능.
   - 단, JavaScript에서 분리된 언어체계로 문법은 동일.
● Node.js를 이용하여 웹 브라우저와 무관한 프로그램을 만들 수 있으며, Server를 만들 수 있다.
   - 이전까지 Server-Clinet Web Site를 만들 때 웹에서 표시되는 부분은 JavaScript를 이용하여 만들어야 했으며, Server는 Java, Python 등 다른 언어를 사용하여 만들었어야 했는데, Node.js로 인하여 `하나의 언어로 전체 웹 페이지를 만들 수 있다.`

 

Node.js는 기본적으로 밑에서 이야기할 Single Thread, Non-Blocking Model을 이용하기 때문에 I/O 요청이 많이 발생하는 환경에서 채택하면 좋은 것이에요.

하.지.만 Node는 CPU 부하가 큰 작업에는 이용하지 않는 것이 좋은 것이에요.

개발자가 작성하는 Code는 모두 Thread 하나에서 처리되기 때문에 Code가 CPU 연산을 많이 요구하면 Thread 하나가 감당하기 어렵기 때문인 것이에요.

즉, 개수는 많지만 크기는 작은 Data를 실시간으로 주고 받는데 Node.js는 적합한 것이에요. 예를 들어 Network, Data Base, Disk 작업과 같은 I/O 작업에 특화 되어 있는 것이에요. 여기에 실시간 채팅 Application, 주식 Chart도 포함인 것이에요.

정리하자면

Node.js 장점은 Multi Thread 방식에 비해 적은 컴퓨터 자원을 이용하고, I/O 작업이 많은 서버로 적합한 것이에요. 또한, Web Server가 내장되어 있어 별도의 Web Server를 설치할 필요가 없고, JavaScript를 이용하기 때문에 `JSON` 형식과 쉽게 호환되는 장점을 가진 것이에요.

 

 

 

    🔽  JavaScript Runtime

        📦 개요

Runtime이란? 특정 언어로 만든 `프로그램 실행 환경`을 말하는 것이에요.

Node.js는 JavaScript를 컴퓨터에서 실행할 수 있게 해주는 JavaScript 실행기인 것이에요.

구글은 2008년 V8 Engine을 이용한 크롬 브라우저를 출시했고, V8 Engine은 다른 JavaScript Engine과 달리 매우 빨라 Ryan Dahl(라이언 달)은 2009년 V8 Engine 기반 Node Project를 시작하여 세상에 나온 것이에요.

 

 

 

 

 

    🔽  Event 기반

Node.js는 V8과 더불어 `libuv`라는 Library를 이용하는 것이에요.

이 Library는 Node의 특성인 `이벤트 기반`, `논 블로킹 I/O Model`을 구현하고 있는 것이에요.

Event-driven(이벤트 기반)이란? 이벤트가 발생할 때, 미리 지정해둔 작업을 수행하도록 하는 방식을 말하는 것이에요.
즉, 이벤트 기반 시스템에서는 특정 이벤트가 발생할 때, 무엇을 할지 미리 등록하고, 이를 이벤트 리스터에 콜백 함수를 등록한 뒤 이벤트가 발생하면 리스너에 등록해둔 콜백 함수를 호출하며, 이벤트가 끝난 뒤 Node.js는 다음 이벤트가 발생할 때까지 대기하는 방식인 것이에요.

 

 

 

 

    🔽  Event Loop

Event Loop(이벤트 루프)는 여러 이벤트가 동시에 발생했을 때, 어떤 순서로 콜백 함수를 호출 할지에 대해 판단하는 친구인 것이에요.

Node.js는 이벤트가 종료될 때까지 이벤트 처리를 위한 작업을 반복하기 때문에 Loop(루프)라고 부르는 것이에요.

 

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    🔽  Non-Blocking I/O

Event Loop를 활용하면 오래 걸리는 작업을 효율적으로 처리할 수 있는 것이에요.
이때, 작업에는 두 가지 종류로 나눌 수 있는데, 동시에 실행될 수 있는 작업과 동시에 실행될 수 없는 작업으로 나눌 수 있는 것이에요.

특히 파일 시스템 접근, 네트워크를 통한 요청 작업은 입력(Input) / 출력(Output)의 일종이며, 이러한 작업을 할 때, Node.js는 비동기 방식으로 Blocking을 만들지 않게 Non-Blocking 처리를 하는 것이에요.

💡참고 사항
비동기란? 이전 작업이 완료 될 때까지 대기하지 않고, 동시에 작업을 수행하는 방식.
동기란? 이전 작업이 끝나야만 다음 작업을 수행하는 방식.

 

함수 호출 당시 당장 실행되는 것이 아니라(동기 -> 블로킹) 일단, 어느 곳에 쌓아 놓고, 동시에 요청을 처리(비동기 -> 논 블로킹) 요청이 완료된 순서대로 처리(스택 이용)하는 방식인 것이에요.

 

 

 

 

    🔽  Single Thread

Event 기반, 논 블로킹 모델과 더불어 Node.js를 나타내는 핵심 키워드 중 하나가 `Single Thread`인 것이에요.

JavaScript Code는 동시에 실행될 수 없는데, 그 이유는 `Single Thread` 방식이기 때문인 것이에요.

 

💡참고 사항
프로세스 : 운영체제에서 할당하는 작업 단위 Node.js, Web Browser와 같은 프로그램은 개별적 프로세스인데, 프로세스 간에는 Memory 등의 자원을 공유하지 않는다.

쓰레드 : 쓰레드는 프로세스 내에서 실행되는 흐름의 단위. 프로세스는 쓰레드를 여러 개 생성해 여러 작업을 동시에 처리할 수 있다. 쓰레드들은 부모 프로세스의 자원을 공유하며, 같은 주소의 Memory에 접근이 가능하므로, Data 공유가 가능하다.

 

Node.js는 Single Thread, Non-Blocking Model이기 때문에 Single Thread가 혼자서 일을 처리하지만, 들어오는 요청 순서가 아닌 Non-Blocking 방식으로 이 전 작업이 완료될 때까지 대기하지 않고, 다음 작업을 수행할 수 있게 해주는 특인이 있는 것이에요.