Node.js 란?

Node.js 개념 정리 – 싱글 스레드로 어떻게 비동기 처리를 할 수 있을까?

Node.js란?

• 확장성 있는 네트워크 애플리케이션(특히 서버 사이드) 개발에 사용되는 런타임 환경
• JavaScript를 활용하여 Non-blocking I/O와 단일 스레드 이벤트 루프 기반의 높은 처리 성능 제공
• Chrome V8 엔진 + libuv (비동기 이벤트 처리 라이브러리) 조합
• 내장 HTTP 서버를 가지고 있어 별도 Apache 없이도 웹서버 동작 가능

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Node.js는 싱글 스레드인가?

• 흔히 Node.js는 싱글 스레드다라고 하지만, 정확히는 "JavaScript를 실행하는 스레드가 싱글"일 뿐
• 실제로는 libuv가 멀티 스레드 기반의 작업 처리 백엔드를 제공함

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libuv란?

• Node.js에서 사용하는 C/C++ 기반의 비동기 I/O 처리 라이브러리
• OS 커널의 비동기 API 지원 여부에 따라 전략적으로 처리
  • OS에서 비동기 처리를 지원하면 커널에 위임
  • 지원하지 않으면 libuv가 관리하는 스레드 풀(thread pool)을 이용해 처리
• 기본적으로 4개의 워커 스레드를 포함한 풀 구성

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이벤트 루프란?

• Node.js의 싱글 스레드 메인 루프

• 비동기 작업을 순차적으로 처리해주는 매니저 역할

• 아래와 같은 Phase로 구성됨:

  • Timer Phase
  • Pending Callbacks
  • Idle/Prepare
  • Poll
  • Check
  • Close Callbacks

  각 Phase를 순회하며 처리하는 단위를 tick이라 부름

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논블로킹 I/O 처리 흐름 요약

1. JavaScript 메인 스레드는 libuv에 I/O 작업을 요청
2. libuv는 OS 커널 or 자체 thread pool을 활용해 작업을 수행
3. 작업 완료 시 콜백 큐에 추가 → 이벤트 루프가 꺼내서 처리
4. 메인 스레드는 계속 다른 요청을 받고 처리 가능

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비동기와 이벤트 루프

• 비동기란: 작업이 완료되지 않아도 다음 코드 실행이 가능하다는 것 (동시성)
• Node.js는 싱글 스레드임에도 이벤트 루프 + libuv 덕분에 동시성 비동기 처리가 가능

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핵심 정리

요소	설명
Node.js	JavaScript 런타임 환경 (V8 + libuv)
libuv	비동기 I/O를 처리하는 C/C++ 라이브러리
이벤트 루프	비동기 작업을 순차적으로 처리하는 싱글 스레드 루프
스레드풀	libuv 내부의 백그라운드 처리용 멀티 스레드

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단일 스레드로도 동시성 비동기 처리를 해내는 Node.js의 핵심은
바로 이벤트 루프 + libuv의 백그라운드 처리 능력입니다.