확장 가능한 앱의 Node.js의 동시성 및 병렬 처리

기업은 까다로운 환경에 직면 해 있습니다. 물론 이것은 뉴스가 아닙니다. 고객은 이제 비즈니스 규모에 관계없이 원활한 경험과 일관된 서비스를 요구합니다. 응용 프로그램은 이제 현대 상업의 기초가되어 데이터를 관리하고 중요한 비즈니스 프로세스를 가능하게합니다.

길고 짧은 것은 고성능 앱을 제공하라는 압력이 결코 더 높지 않았다는 것입니다. 최신 앱은 한 번에 여러 요청을 처리 할 수 ​​있어야합니다. 또한 공유 리소스를 효율적으로 관리하고 피크 하중 중에도 반응을 유지해야합니다. 이는 동시성을 효과적으로 관리하는 능력을 의미하며 병렬 처리는 더 이상 바람직한 기능이 아닙니다.

실제로는 확장하고 번성 할 수있는 앱을 개발하기위한 전제 조건입니다. 이는 Node.js와 같은 기술의 맥락에서 특히 중요하며, 이는 최고 성능을 달성하기 위해 동시성 및 병렬 처리를 신중하게 고려해야합니다. 왜? 글쎄, 단일 스레드, 이벤트 중심의 아키텍처 때문에

Node JS 앱을 사용하여 모든 것을 보장하기 위해 고도로 성능이 뛰어나고 확장 가능한 Node.js 응용 프로그램을 구축하는 이론과 기술적 측면에 대해 논의 할 것입니다.

병렬 처리 : IT 및 Node.js 컨텍스트는 무엇입니까?

여러 작업 또는 작업의 일부가 동시에 수행되는 계산 유형입니다. 여기에는 동시에 문제의 여러 측면에서 작동하기 위해 여러 처리 장치 (예 : CPU 코어 또는 별도의 기계)를 사용하는 것이 포함됩니다. 병렬성은 node.js에서 더 미묘합니다. 이 JavaScript 런타임은 단일 스레드가되므로 단일 스레드는 주로 수신 요청을 처리하고 JavaScript 코드를 실행합니다.

이로 인해 CPU- 결합 작업은 실제 병렬 처리를 달성 할 수 없으며, 이는 동일한 node.js 프로세스 내에서 여러 JavaScript 지침을 동시에 실행하는 것으로 정의됩니다. 따라서 장기적으로 달리는 계산 집중적 인 JavaScript 함수가 기본 스레드를 차단하면 다른 요청을 처리 할 수 ​​없습니다. 물론 이것은 성능 병목 현상을 초래합니다.

단일 스레드 아키텍처의 한계를 중심으로 한 방법을 찾는 두 가지 방법이 있습니다.

노동자 threads

작업자 스레드는 동일한 node.js 프로세스 내에서 별도의 스레드에서 JavaScript 코드를 실행하는 방법을 제공합니다. 이 스레드에는 자체 고립 된 메모리 공간이 있으므로 기본 스레드와 변수를 직접 공유하지 못하게됩니다. 메인 스레드와 작업자 스레드 사이의 통신은 메시지 전달을 통해 달성됩니다. 이는 데이터 무결성을 보호 할뿐만 아니라 인종 조건을 피하는 데 도움이됩니다.

아동 과정

이를 통해 Main Node.js 응용 프로그램의 자식 프로세스로 완전히 별도의 Node.js 인스턴스 또는 기타 프로그램을 실행할 수 있습니다. 이 방법은 다양한 환경에서 무거운 처리 또는 작업 실행 작업에 특히 유용합니다. 부모와 아동 프로세스 간의 의사 소통은 표준 I/O 스트림 (Stdin, Stdout, Stderr)을 통해 수행됩니다. 프로세스 간 통신 메커니즘도 사용할 수 있습니다.

Node.js의 동시성 : 빠른 낮음

이 용어는 여러 작업을 동시에 처리하는 프로그램의 능력을 나타냅니다. 그것은 겹치는 시퀀스에서 실행할 수있는 작업을 여전히 독립적이지만 협력하는 모음으로 프로그램을 구성하는 것입니다. 이것이 반드시 그들이 동시에 실행되고 있음을 암시하는 것은 아닙니다.

그것은 평행입니다. 어쨌든, 그 의미는 프로그램이 이러한 작업을 전환 할 수 있다는 것입니다. 결과적으로, 그들은 다음으로 넘어 가기 전에 끝내기를 기다리지 않고 각각을 발전시킬 수 있습니다.

Node.js는 단일 스레드, 이벤트 중심의 아키텍처 덕분에 동시성을 위해 제작되었습니다. 단일 스레드 내에서 CPU 결합 작업에 대한 진정한 병렬 처리를 제공하지는 않지만 여러 I/O 바운드 작업을 동시에 관리하는 데 탁월한 작업을 수행합니다.

이제이 JavaScript 런타임과 동시성을 달성 할 수있는 방법에 대해 논의합시다. 그것에 대한 세 가지 주요 방법이 있습니다.

이벤트 루프

이 메커니즘은 지속적으로 이벤트를 주시하고 적절한 콜백으로 라우팅합니다. 이벤트 루프는 콜백 큐라고도하는 보류중인 이벤트 대기열을 지속적으로 확인합니다. 대기열이 비어 있지 않으면 첫 번째 이벤트와 해당 콜백 기능을 선택합니다. 그런 다음 콜백 함수가 실행됩니다.

콜백이 실행되는 동안 이벤트 루프가 차단되지 않았다는 점에 유의해야합니다. 대신 콜백이 완료되면 이벤트 루프가 큐를 확인하는 것으로 돌아갑니다. Node.js는 I/O 작동이 시작되면 완료되기를 기다리지 않습니다. 대신, 이벤트 루프에 대한 콜백 함수가 추가되고 다른 코드의 실행은 계속됩니다.

비 블로킹 I/O

I/O 운영 중 런타임이 운영 체제와 상호 작용하는 방식을 나타냅니다. 이 모델에서 운영 체제는 즉시 제어를 응용 프로그램에 반환합니다. I/O 작동이 완료되지 않은 경우에도 발생합니다. 그런 다음 응용 프로그램은 다른 작업으로 진행할 수 있습니다. Node.js는 여러 I/O 작업을 수행 할 수 있으며, 각각이 완료되기를 기다릴 필요 없이도이를 수행 할 수 있습니다. 이벤트 루프는 데이터를 사용할 수 있으면 이러한 작업 및 콜백의 완료를 모니터링 할 수 있습니다.

비동기 프로그래밍

즉시 완료 할 필요는없는 작업을 다루는 프로그래밍 스타일입니다. 주 스레드를 차단하지 않고 이러한 작업을 수행하는 코드를 작성할 수 있습니다. 비동기 프로그래밍은 콜백 및 비동기/와 같은 메커니즘을 사용하여 비동기 작업의 결과에 의존하는 코드 실행을 제어합니다.

마지막 단어

빠르게 진화하는 디지털 세계에서는 고성능 응용 프로그램을 개발하는 것이 필요합니다. 동시성 및 병렬 처리는 Node.js의 핵심 개념으로 응용 프로그램 규모를 유지하고 반응을 유지하며 무거운 부하를 효과적으로 관리하는 데 도움이됩니다.

직원 스레드, 아동 프로세스, 이벤트 루프 및 비 블로킹 I/O는 사용자 경험을 희생하지 않고 효율성을 극대화하는 데 사용할 수있는 도구입니다. 이러한 아이디어를 자세히 살펴보면 현대 비즈니스의 요구를 충족시키는 데 신뢰할 수 있고 확장 가능하며 효과적인 Node.js 응용 프로그램을 설계하는 데 유용한 지식을 얻게됩니다.

이것은 노드 js의 동시성과 병렬 처리를 요약합니다. 다른 질문에 대해서는 전문 서비스 제공 업체와 즉시 연락하는 것이 좋습니다.