«   2019/11   »
          1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
Tags
more
Archives
Today
184
Total
1,665,610
관리 메뉴

올해는 머신러닝이다.

NodeJS Advance 1주차 스터디 정리 #2 본문

스터디/Node Js

NodeJS Advance 1주차 스터디 정리 #2

리엑티브한 행복한 수지아빠 2018.11.20 13:05

NodeJS Advance 1주차 스터디 정리 #2

부산에서 매주 진행되는 NodeJS Advance 스터디입니다.

더 많은 스터디는 네이버 카페에서 확인 부탁드립니다.

스터디 내용은 Udemy 강좌를 같이 보고 정리를 한 글입니다.

이벤트 루프 내부 구조

이전 글에도 있지만 다시 내용을 살펴보자.

  • pendingTimers
  • pendingOSTasks
  • pendingOperations
// node myFile.js

const pendingTimers = [];
const pendingOSTasks = [];
const pendingOperations = [];

// New timbers, tasks, operations are recorded from myFile running
myFile.runContents();

function shouldContinue() {
    // Check one : Any pending setTimeout, setInterval, setImmediate?
    // Check two: Any pending OS tasks? (Like server listening to port)
    // Check three: Any pending long running operations? (Like fs module)
    return pendingTimers.length || pendingOSTasks.length || pendingOperations.length;
}
// Entire body executes in one 'tick'
while(shouldContinue()) {
    // 1) Node looks at pendintTimers and sees if any functions
    // are ready to be called. setTimeout, setInterval

    // 2) Node looks at pendingOSTasks and pendingOperations
    // and calls relevant callbacks

    // 3) Pause execution. Continue when ....
    // - a new pendingOSTask is done
    // - a new pendingOperation is done
    // - a timer is about to complete

    // 4) Look at pendingTimers. Call any setImmediate

    // 5) Handle any 'close' events
}

// exit back to terminal

이번글에서는 이러한 3가지 내용에 대해서 자세히 공부해보도록 한다.

노드는 싱글(단일) 쓰레드일까?

  • 이벤트 루프는 기본적으로 싱글쓰레드가 맞다.
  • 어떤 라이버러리들은 싱글쓰레드가 아니다.



1. Libuv Threads - pendingOperation

예를 들어 pbkdf2 함수를 예를 들어보자.

const crypto = require('crypto');

const start = Date.now();
crypto.pbkdf2('a', 'b', 100000, 512, 'sha512', () => {
    console.log('1:', Date.now() - start);
});

crypto.pbkdf2('a', 'b', 100000, 512, 'sha512', () => {
    console.log('2:', Date.now() - start);
});

crypto.pbkdf2('a', 'b', 100000, 512, 'sha512', () => {
    console.log('3:', Date.now() - start);
});

crypto.pbkdf2('a', 'b', 100000, 512, 'sha512', () => {
    console.log('4:', Date.now() - start);
});


.....................
4: 1050
1: 1072
3: 1089
2: 1112

보시다 시피 동시에 4개의 쓰레드가 동작이 된다. 만약 싱글쓰레드라고 가정하면 각각 1초씩 진행이 되어야 하고 총 4초가 걸려야 한다.

1542683601432

이유는 Libuv 내에서는 자체 Thread Pool 을 가지고 있다.

1542683727534

기본적으로 한개의 쓰레드풀에 4개의 쓰레드가 있으며 이건 Size를 늘리거나 줄일 수 있다.

process.env.UV_THREADPOOL_SIZE = 5

기본이 4개인걸 테스팅 해보자.

총 6번을 실행시 1~4번째까지는 1초가 걸리고 5번째 부터는 첫번째 내용이 끝나면 빈자리로 들어가는 걸 볼 수 있다.

const crypto = require('crypto');

const start = Date.now();
crypto.pbkdf2('a', 'b', 100000, 512, 'sha512', () => {
    console.log('1:', Date.now() - start);
});

crypto.pbkdf2('a', 'b', 100000, 512, 'sha512', () => {
    console.log('2:', Date.now() - start);
});

crypto.pbkdf2('a', 'b', 100000, 512, 'sha512', () => {
    console.log('3:', Date.now() - start);
});

crypto.pbkdf2('a', 'b', 100000, 512, 'sha512', () => {
    console.log('4:', Date.now() - start);
});

crypto.pbkdf2('a', 'b', 100000, 512, 'sha512', () => {
    console.log('5:', Date.now() - start);
});

crypto.pbkdf2('a', 'b', 100000, 512, 'sha512', () => {
    console.log('6:', Date.now() - start);
});

.......

4: 1050
1: 1072
3: 1089
2: 1112 
6: 1946 <-- 새로운 1초가 걸리는 걸 확인 할수 있다.
5: 1956

1542684077427

그러면 Thread Pool 에 대해 궁금한 점이 있을수 있다.

  • 자바스크립트를 위해 쓰레드 풀을 사용하거나 오직 nodejs 함수를 통해서 사용가능한가?

Custom JS 를 통해서 쓰레드 풀를 사용을 할수 있다.

  • 어떤 std 라이버러리 함수를 통해서 쓰레드 풀을 사용할 수 있는가?

모든 fs 모듈 함수를 통해서 사용 가능하다. 그리고 몇개의 crypto 함수들은 OS에 종속되어 있다.

  • 그럼 이벤트 루프에서 이러한 쓰레드풀이 어떻게 사용되어 지는가?

처음 글에서 봤던 이벤트 루프 함수 내 pendingOperations 으로 사용되어 진다.

2. OS's async - pendingOSTasks

1542685060681

Operation Thread 와는 다르게 운영체제에서 직접 실행하는 내용이다.

즉 쓰레드를 이용하지 않고 다른 영역에서 호출된다고 보면 된다.

여러개를 호출해도 한번에 실행되는 걸 볼수 있다.

const https = require('https');

const start = Date.now();

function doRequest() {
    https.request('https://www.google.com', res => {
        res.on('data', () => {});
        res.on('end', () => {
            console.log(Date.now() - start);
        });
    })
    .end();
}

doRequest();
doRequest();
doRequest();
doRequest();
doRequest();
doRequest();
doRequest();
doRequest();

...............
582
591
601
612
630
637
639
667

이에 대해 FAQ를 정리해보자.

  • node에서 std 라이버러리에서 OS's async 기능을 사용할 수 있나?

  • 거의 모든 네트워킹 관련된건 OS's async 기능을 이용한다.

  • 이벤트 루프내에서 이 기능이 사용되어 지는가?

  • pendingOSTasks로 사용되어 진다.

노드JS 흐름도

1542685666194

NodeJS 쓰레드 우선 순위

만약에 thread pool 과 os's async이 만날 경우 어떤 순서로 실행될까?

const https = require('https');
const crypto = require('crypto');
const fs = require('fs');

const start = Date.now();

function doRequest() {
    https.request('https://www.google.com', res => {
        res.on('data', () => {});
        res.on('end', () => {
            console.log(Date.now() - start);
        });
    })
    .end();
}

function doHash(no) {
    crypto.pbkdf2('a', 'b', 100000, 512, 'sha512', () => {
        console.log(`Hash #${no}:`, Date.now() - start);
    });
}

#1
doRequest();

#3
fs.readFile('multitask.js', 'utf8', () => {
    console.log('FS:', Date.now() - start);
});

#2
doHash(1);
#4
doHash(2);
#5
doHash(3);
#6
doHash(4);

............

633
Hash #2: 965
FS: 966
Hash #1: 971
Hash #3: 990
Hash #4: 1010

우선 OS 가 먼저 실행되고 파일읽는게 먼저 실행되었는데 HASH 함수가 먼저 실행된 걸 볼수 있다.

  1. OS 실행 - doRequest()

  2. fs.readFile 실행

  3. ThreadPool 에 redFile 함수 등록

    1542686207545

  4. readFile 함수가 OS 단으로 빠짐 - 파일 읽어야 해서

  5. 그 쓰레드 번호에 다른 남아있는 HASH 함수가 등록됨

    1542686285333

  6. 그리고 readFile 함수가 끝나면 처리가 완료된다.

  7. 마지막으로 나머지 HASH 값이 처리가 된다.

여기까지 이번 주차에서 공부한 내용이다.

중요한 점은 다음과 같다.

  1. OS's async
  2. Thread Pool
  3. Thread Pool size 조절 가능함
  4. fs 사용시 순서 고려해야함

이상으로 1주차 노드 중급 스터디 정리 내용입니다.

참석해주셔서 감사합니다.

0 Comments
댓글쓰기 폼