Node.js 실행스택(Execution Stack) 이벤트 처리 과정
1. Node.js 아키텍처 및 프로세스 모델
1. Node.js는 크게 Javascript 언어 레이어와 (C, C++) 언어 레이어로 나뉜다.
2. C++로 작성된 구글의 Javascript 엔진인 "V8"과 이벤트 기반 Non-Blocking I/O(비동기 I/O)를 관리하는 "libero(Thread Poll 담당)"와 이벤트 루프를 담당하는 "libev"가 아키텍처 최하단에 위치한다.
3. 그 위에 Socket 및 Http등에 대한 "node bindings" 레이어(노드에서 작성된 API(C++))는 "Node Standard Library"의 인터페이스 역활을 한다.(Node 저장소에 있는 소스 중 src/*.cc 에 포함되어 있고 Node Standard Library 대부분이 래퍼들과 동작하게 된다.)
4. Node Standard Library 레이어는 Node Bindings 레이어에서 제공되는 Node API(C++)를 시스템상에서 Javascript 문법을 이용해 I/O 프로그래밍을 할 수 있도록 지원하는 Server Side 라이브러리이다.
var server = require('http');
var fs = require('fs');
var url = require('url');
var reqUrl = '';
server.createServer(function(req, res){
fs.readFile('./nodeHtml.html', encoding='utf-8', function(err, data){
if (err){
throw err;
}
else{
res.write(data);
res.end();
}
});
}).listen(3000);
3. 실행 스택(Execution Stack) 이벤트 처리 과정
1. 노드는 Single Thread를 사용하므로, 실행 스택(Execution Stack)도 하나만 존재한다.(Stack을 통해 Event Loop가 처리된다.)
2. 한번에 하나의 이벤트(Node API에 포함된 각 이벤트)와 관련된 Stack만 추가된다.
즉, Event Loop를 통한 서로 간의 간섭(Dead Lock(리소스 병목현상))은 일어나지 않는다.(한번에 하나의 이벤트만 추가되기 때문에..)
"실행 스택 " 최하단 에는 Event Loop를 처리하는 ev_loop()가 존재하며, 계속 실행되고 있다가 이벤트 발생하면 감지 후 필요한 Stack을 실행 스택에 추가시킨다.
3.1 "실행스택" 이 추가되는 이벤트를 처리하는 과정
1. 첫 번째 사용자가 웹 서버(Node.js로 구현된..)에 index.html을 요청한다.
2. 이벤트 루프(Event Loop)는 이를 감지 후 요청 소켓을 읽기 위해 "scket_readble Stack"을 추가한다.(현재 Stack: 1개)
3. HTTP 요청을 해석하는 "http_parse Stack"을 추가 하고(현재 Stack: 2개) index.html 파일에 대한 요청이므로 "load('index.html') Stack"을 추가하고(현재 Stack: 3개) index.html 파일 읽기를 요청한다.
4. index.html을 읽어 들이는 I/O를 요청했으므로 그로 인해 추가된 Stack 3개(scket_readble Stack, http_parse Stack, load('index.html') Stack)를 추가한 순서대로 제거해 나간다.(모두 제거되면 실행스택은 이벤트 루프만 돌고 있는 대기 상태에 있게 된다.)
*** 아직까지는 첫 번째 사용자가 요청한 index.html의 응답을 보내기 위해 파일 I/O를 요청만 완료된 상태이며, 응답을 기다리는 중이다.!!!! ***
5. 이 상태(상황)에서 메모리상에 존재하는 두번째 사용자의 index.html 요청이 들어온다.
6. 두 번째 요청 또한, 첫 사용자와 동일한 과정을 거쳐 실행 스택에 해당 Stack(각 이벤트에 대한 Stack 3개)들을 추가 시켜 나간다.
7. "두 번쨰 요청을 처리하는 중!!" 첫 번째 사용자 요청인 index.html 파일을 읽는 I/O 처리가 완료되었다.!!!!
"해당 이벤트가 발생했지만 현재 두 번째 "요청에 대한 Stack이 존재"하므로 바로 처리되지 않고 이벤트를 대기 시킨다.
설명:
Non-Blocking I/O 방식은 요청 이벤트를 blocking 하지 않는다.
즉, 두 번째 요청에 대한 Stack이 모두 제거(추가된 순서대로...)돼야 이벤트 루프는 다음 이벤트를 처리해 나간다.
8. 대기 중이던 첫 번째 사용자 요청에 대한 응답(로드된 index.html 파일 읽기 이벤트)을 처리하기 위해 "file_loaded() Stack"을 추가(현재 Stack: 1개)해 I/O가 돌려준 index.html 파일을 받는다.
9. 첫 번째 요청에 응답하기 위해 "http_respond Stack"을 추가 후(현재 Stack: 2) 사용자에게 받은 index.html 파일로 응답을 생성해 사용자에게 응답을 보낸다.
10. 응답이 완료됐으며, 그에 따라 첫 번째 사용자의 응답을 위해 추가된 모든 Stack은 모두 순차적(추가된 순서)으로 제거된다.
11. 두 번째 사용자 또한 이 과정을 통해 해당 사용자 응답을 보낸 후 스택에서 제거된다.
단 비동기 방식(이벤트 방식)은 응답에 대한 순서를 보장하지 않는다.
즉, 요청은 순차적으로 이루어지나, 그에 대한 응답은 순서를 보장하지 않는다는 뜻이다.
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