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[Javascript]비동기
자바스크립트는 싱글스레드라며? 어떻게 비동기 처리가 가능한 것일까?
동기 처리와 비동기 처리
자바스크립트는 싱글스레드로 동작한다. 즉, 자바스크립트 엔진은 단 하나의 실행 컨텍스트 스택을 갖기 때문에 두 가지 이상의 태스크를 동시에 실행할 수 없다. 따라서 현재 실행 중인 실행 컨텍스트를 제외한 컨텍스트는 모두 실행 대기중인 테스크들이다.
그런데 이상한 점은…..자바스크립트로 개발하다보면 다른 함수가 동시에 실행되는데….이건 뭐람?
1. 동기
싱글 스레드 방식은 한 번에 하나의 태스크만 실행할 수 있기 때문에 처리에 시간이 걸리는 태스크를 실행하는 경우 블로킹blocking:작업 중단이 발생한다. 이렇게 현재 실행 중인 태스크가 종료할 때까지 다음에 실행될 태스크가 대기하는 방식을 동기 처리라고 한다.
동기 처리 방식은 태스크를 순서대로 하나씩 처리하므로 실행 순서가 보장된다는 장점이 있지만, 앞 태스크가 종료할 때까지 아휴 태스크들이 블로킹되는 단점이 있다.
2. 비동기
setTimeout
함수는 자신의 다음 코드를 블로킹하지 않는다. 따라서 setTimeout
의 코드가 종료되지 않았어도 다음 코드는 실행된다. 이처럼 현재 실행 중인 태스크가 종료되지 않은 상태라 해도 다음 테스크를 곧바로 실행하는 방식을 비동기 처리라고 한다.
다만, 비동기 처리 방식은 블로킹이 발생하지 않는 다는 장점이 있지만, 태스크의 실행 순서가 보장되지 않는 단점이 있다.
비동기로 방식하는 함수로는 타이머 함수인 setTimeout
, setInterval
, HTTP 요청
, 이벤트 핸들러
가 있다. 어떻게 싱글스레드인 자바스크립트에서 비동기로 처리되는 함수가 있는 것일까?
이벤트 루프와 태스크 큐
자바스크립트의 비동기 처리를 지원하는 것은 바로 이벤트 루프이다. 이벤트 루프는 브라우저에 내장되어 있는 기능이다.
위 그림에서 처럼 자바스크립트 안에는 콜 스택
이라는 영역이 있고, 소스코드가 실행되면서 함수를 호출하면 콜 스택
에 순차적으로 푸시되고, 먼저 푸시된 순서대로 실행되고 콜 스택에서 사라진다. 결국 자바스크립트 엔진은 단순히 태스크가 요청되면 콜 스택
을 통해 요청된 작업을 순차적으로 실행할 뿐이다. 비동기 처리에서 소스코드의 평가와 실행을 제외한 모든 처리는 자바스크립트 엔진을 구동하는 환경인 브라우저
or Node.js
가 담당한다.
예를 들어 보자. setTimeout
의 콜백 함수의 평가와 실행은 자바스크립트 엔진이 담당하지만 호출 스케줄링을 위한 타이머 설정과 콜백 함수 등록은 브라우저
or Node.js
가 담당한다. 이를 위해 브라우저 환경은 태스트 큐와 이벤트 루프를 제공한다.
태스크 큐 : task queue
비동기 함수의 콜백 함수 또는 이벤트 핸들러가 일시적으로 보관되는 영역이다.
이벤트 루프 : event loop
이벤트 루프는 콜 스택에 현 재 실행 중인 실행 컨텍스트가 있는지, 태스크 큐에 대기 중인 함수가 있는지 반복해서 확인한다. 만약 콜 스택이 비어 있고 태스크 큐에 대기 중인 함수가 있다면 이벤트 루프는 순차적으로 함수를 태스크 큐에서 콜 스택으로 이동시키고, 콜 스택으로 이동된 함수는 실행된다.
function foo() {
console.log("foo");
}
function bar() {
console.log("bar");
}
setTimeout(foo, 0);
bar();
위 코드에서 setTimeout
에서 delay는 0초이다. 0초라도 실제로는 4ms 이후에 콜백함수 foo가 실행되는데, foo
함수와 bar
함수 중 어느 함수가 먼저 실행될까? 결과는 bar
함수 이후 foo
함수가 실행된다. 왜 그런지 아래에서 실행 순서를 그림으로 확인해보자.