[Node.js] 동기 & 비동기 / Non-blocking & blocking

 

 

Non-blocking은 Node.js의 3가지의 큰 특징 중 하나입니다.

 

동기(Sync), 비동기(Async)와 Non-blocking, blocking은 Node에서 혼용되며 비슷한 느낌으로 사용되고 있습니다.

 

그러나 네 개의 용어가 다른 만큼 의미상에도 차이가 있습니다.

 

이번 포스팅에서는 위 네 개의 용어를 정리해보고자 합니다.

 

 

동기(Sync) & 비동기(Async)

동기(Sync), 비동기(Async)를 관점에 따라 분류하자면 "시간에 맞춰서 실행되는지"에 대한  시간 관점의 차이라고 할 수 있습니다.

 

동기(Sync)

 

작업이 여러 개일 경우 순차적(순서)으로 진행하는 것입니다.

 

즉 스레드에 A작업은 맡기고 나서 A작업이 끝날 때까지 다른 작업을 하지 못하고 A작업이 끝나면 그때 B작업을 하는 것을 의미합니다.

 

• 동시에 시작하거나
• 동시에 끝나거나
• A가 끝나고 B를 시작
  • 작업 A의 종료시간과 작업 B의 시작시간이 같으면 시간적으로 동기적

 

 

비동기(Async)

 

비동기는 동기와 반대로 실행 순서를 지키지 않고 다음 실행으로 진행하는 것입니다.

 

 

즉 스레드에 A작업은 맡기고 나서 A작업이 끝날 때까지(결과) 기다리지 않고 다른 B작업을 하는 것을 의미합니다.

 

 

Non-blocking & Blocking

Blocking과 Non-blocking을 관점에 따라 분류하자면 "누가 제어권을 갖는지"에 대한  관점의 차이라고 할 수 있습니다.

 

Blocking

 

 

함수 A를 수행하다가 다른 요청(B함수 호출)을 만나게 된다면 그 즉시 제어권을 넘겨줍니다. 그리고 제어권을 뺏기면 다른 작업을 하지 못하고 가로막혀 return 될 때까지 무작정 기다립니다.

 

 

즉 블로킹은 제어권이 없어 직접 제어할 수 없는 작업이 끝날 때까지 무작정 기다려야 하는 것을 의미합니다.

 

 

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Non-blocking

 

논블로킹은 함수 A를 수행하다가 다른 요청(B함수 호출)을 만나도 제어권을 잃지 않고 본인이 가지고 있습니다.

 

그렇기 때문에 작업을 실행하고 난 뒤 그 작업이 완료될 때까지 무작정 기다리지 않고 거의 바로 다음 작업을 수행할 수 있습니다.

 

아래와 같은 그림을 본다면 시간의 흐름에 따라 보다 쉽게 이해하실 수 있습니다.

 

 

 

동기 & 비동기 / 블로킹 & 논블로킹

 

 

Blocking & sync

 

1. 함수 A가 함수 B를 호출합니다.
2. 함수 A는 제어권을 함수 B에게 넘깁니다.
3. 함수 B는 제어권이 있으니 함수를 실행합니다.
4. 함수 실행 완료 후 제어권과 리턴값을 함수 A로 다시 넘깁니다.
5. 함수 A가 리턴값을 가지고 실행됩니다.

순차적인 실행을 보장하기 때문에 ➡ Sync
함수 A는 제어권이 없기 때문에 다른 작업을 하지 못하고 함수 A는 멈추기 때문에  ➡ Blocking

 

 

Blocking & Async

 

1. 함수 A가 함수 B를 callback 함수와 함께 호출하며 제어권을 넘깁니다.
2. 함수 B는 제어권을 가지고 함수 B를 실행합니다.
3. 완료 후 callback 함수를 호출하고함수 A에게 제어권을 넘깁니다.
4. 함수 A가 다시 실행됩니다.

순차적인 실행을 보장하지 않기 때문에 ➡Async
함수 A는 제어권이 없기 때문에 다른 작업을 하지 못하고 함수 A는 멈추기 때문에  ➡ Blocking

 

 

Non-blocking & Async

 

1. 함수 A가 함수 B를 callback 함수와 함께 호출합니다.
2. 함수 B는 즉시 제어권을 다시  함수 A에 넘겨주고 실행합니다.
3. 함수 B는 제어권이 있으니 함수를 실행합니다.
4. 함수 A는 함수 B가 실행이 되는 동안 다른 일을 수행합니다.
5. 함수 B가 완료되고 나서 콜백 함수를 실행합니다.

순차적인 실행을 보장하지 않기 때문에 ➡ Async
함수 A는 제어권을 잃지 않고 다음 작업을 수행할 수 있기 때문에 ➡ Non-blocking

 

 

Non-Blocking & sync

 

1. 함수 A는 함수 B를 호출합니다.
2. 함수 A와 함수 B는 실행됩니다.
3. 함수 A는 함수 B에게 실행이 끝났냐고 계속 물어봅니다.
4. 만약 물어봤을 때 함수 B가 끝났다면 결괏값을 반환합니다.

순차적인 실행을 보장하기 때문에 ➡ Sync
함수 A는 제어권을 잃지 않고 다음 작업을 수행할 수 있기 때문에➡ Non-blocking

 

 

✔ Node에서는 동기-블로킹 방식과 비동기-논블로킹 방식이 대부분 사용됩니다.