21.2. 프로그램언어 자바스크립트(JavaScript)의 이벤트 루프와 비동기 처리

프로그램언어 자바스크립트(JavaScript)에서의 비동기 처리의 개념

비동기 처리는 자바스크립트에서 중요한 개념 중 하나입니다. 이것은 코드가 순차적으로 실행되지 않고, 특정 작업이 완료될 때까지 기다리지 않고 다음 작업을 실행할 수 있도록 하는 방식을 말합니다.

예를 들어, 웹페이지에서 데이터를 불러오는 경우를 생각해보겠습니다. 만약 데이터를 동기적으로 처리한다면, 데이터를 불러오는 동안 다른 작업을 수행할 수 없습니다. 하지만 비동기 처리를 사용하면 데이터를 요청한 후에도 다른 작업을 계속할 수 있습니다.

비동기 처리를 위해 자바스크립트에서는 콜백 함수, 프로미스, async/await 등의 다양한 방법을 제공합니다. 이러한 방법을 사용하여 비동기 작업을 보다 효율적으로 처리할 수 있습니다.


// 비동기 처리 예제 코드// 콜백 함수
function fetchData(callback) {
  setTimeout(() => {
    const data = '데이터가 도착했습니다!';
    callback(data);
  }, 2000);
}fetchData((data) => {
  console.log(data);
});// 프로미스
function fetchData() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      const data = '데이터가 도착했습니다!';
      resolve(data);
    }, 2000);
  });
}fetchData().then((data) => {
  console.log(data);
});// async/await
async function fetchData() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      const data = '데이터가 도착했습니다!';
      resolve(data);
    }, 2000);
  });
}async function getData() {
  const data = await fetchData();
  console.log(data);
}getData();

프로그램언어 자바스크립트(JavaScript)에서의 비동기 처리와 이벤트 루프의 상관관계

자바스크립트에서의 비동기 처리와 이벤트 루프의 상관관계에 대해 알아보겠습니다.

자바스크립트는 싱글 스레드 언어로, 한 번에 한 가지 작업만 처리할 수 있습니다. 비동기 처리는 이 한계를 극복하기 위해 사용됩니다. 비동기 처리란 특정 작업이 완료될 때까지 기다리지 않고 다음 작업을 실행하는 것을 말합니다. 이를 통해 웹 애플리케이션의 성능을 향상시킬 수 있습니다.

이벤트 루프는 자바스크립트의 비동기 처리를 가능하게 하는 핵심 메커니즘입니다. 이벤트 루프는 콜 스택, 백그라운드, 태스크 큐로 구성되어 있습니다. 콜 스택은 현재 실행 중인 함수의 정보를 담고 있고, 백그라운드는 비동기 작업을 처리하는 곳이며, 태스크 큐는 완료된 작업의 콜백 함수를 보관하는 곳입니다.

예제 코드를 통해 비동기 처리와 이벤트 루프의 상관관계를 살펴보겠습니다.


// 비동기 함수 setTimeout을 사용한 예제
console.log('첫 번째');
setTimeout(() => {
  console.log('두 번째');
}, 1000);
console.log('세 번째');

위 예제 코드에서 ‘첫 번째’, ‘세 번째’가 순차적으로 출력되고, setTimeout 함수는 1초 후에 ‘두 번째’를 출력합니다. 이는 setTimeout 함수가 비동기로 처리되기 때문에 발생하는 현상입니다.

프로그램언어 자바스크립트(JavaScript)에서의 이벤트 루프를 활용한 비동기 처리 방법

자바스크립트에서의 비동기 처리는 이벤트 루프를 통해 구현됩니다. 이벤트 루프는 단일 스레드로 동작하는 자바스크립트 엔진이 비동기 작업을 효율적으로 처리할 수 있도록 도와줍니다.

비동기 처리를 위해 자바스크립트는 콜백 함수, 프로미스, async/await 등의 다양한 방법을 제공합니다. 이 중에서 가장 기본적인 방법은 콜백 함수를 사용하는 것입니다. 콜백 함수는 비동기 작업이 완료되었을 때 실행되는 함수로, 이벤트 루프를 통해 비동기 작업을 처리하고 결과를 반환합니다.

아래는 간단한 예제 코드입니다. setTimeout 함수를 사용하여 비동기 작업을 모방하고, 콜백 함수를 통해 작업이 완료되면 결과를 출력합니다.


// 비동기 작업을 모방하는 함수
function simulateAsyncTask(callback) {
  setTimeout(() => {
    const result = '작업 완료!';
    callback(result);
  }, 2000); // 2초 후에 작업 완료
}// 콜백 함수를 사용하여 비동기 작업 처리
console.log('작업 시작');
simulateAsyncTask((result) => {
  console.log(result);
});
console.log('다음 작업');

프로그램언어 자바스크립트(JavaScript)에서의 비동기 처리의 장단점

자바스크립트 비동기 처리의 장단점

장점:

  • 사용자 경험 향상: 비동기 처리를 통해 웹 페이지가 더 빠르게 로드되고 사용자는 페이지가 로딩되는 동안 다른 작업을 수행할 수 있습니다.
  • 네트워크 효율성: 비동기 처리를 통해 서버로부터 데이터를 받아오는 동안 다른 작업을 수행할 수 있으므로 네트워크 효율성이 향상됩니다.
  • 자원 효율성: 비동기 처리를 사용하면 불필요한 대기 시간을 줄일 수 있어서 시스템 자원을 효율적으로 활용할 수 있습니다.

단점:

  • 콜백 지옥: 콜백 함수를 중첩하여 사용할 경우 코드가 복잡해지고 가독성이 떨어질 수 있습니다.
  • 오류 처리 어려움: 비동기 처리에서 발생한 오류를 처리하기 어려울 수 있으며, 예외 처리가 필요합니다.
  • 순서 보장 어려움: 비동기 처리는 순서를 보장하지 않을 수 있기 때문에 작업의 순서가 중요한 경우 주의가 필요합니다.

예제 코드:


// 비동기 처리 예제 - setTimeout 함수 사용
console.log('첫 번째 로그');setTimeout(function() {
  console.log('두 번째 로그 (비동기 처리)');
}, 2000);console.log('세 번째 로그');

프로그램언어 자바스크립트(JavaScript)에서의 비동기 처리를 위한 추가 구조(Call Stack, Callback Queue 등)

자바스크립트에서의 비동기 처리를 위한 추가 구조에는 Call Stack, Callback Queue, Event Loop가 있습니다.

Call Stack은 현재 실행 중인 함수의 정보를 저장하는 공간으로, 함수가 호출되면 해당 함수의 정보가 순차적으로 쌓이고, 함수가 종료되면 해당 정보가 제거됩니다.

Callback Queue는 비동기 함수의 콜백 함수들이 대기하는 공간으로, 비동기 함수가 실행되면 해당 콜백 함수가 Callback Queue에 추가됩니다.

Event Loop는 Call Stack과 Callback Queue를 모니터링하여 Call Stack이 비어있을 때 Callback Queue에 있는 콜백 함수를 Call Stack으로 이동시켜 실행하는 역할을 합니다.


// 예제코드console.log('첫 번째 문장');setTimeout(function() {
  console.log('두 번째 문장');
}, 2000);console.log('세 번째 문장');

위 예제 코드에서 ‘첫 번째 문장’과 ‘세 번째 문장’은 동기적으로 실행되고, setTimeout 함수는 비동기적으로 실행됩니다. setTimeout 함수가 실행되면 해당 콜백 함수는 2초 후에 Callback Queue에 추가됩니다. Event Loop는 Call Stack이 비어있을 때 Callback Queue에 있는 콜백 함수를 Call Stack으로 이동시켜 실행하므로, ‘두 번째 문장’은 ‘첫 번째 문장’과 ‘세 번째 문장’ 사이에 출력됩니다.

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