이벤트 루프와 Pub-Sub

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이벤트 루프와 Pub-Sub 패턴

Node.js/JavaScript의 비동기 처리 핵심 구조와 컴포넌트 간 결합도를 낮추는 Pub-Sub 패턴.

프로세스 vs 스레드

구분 프로세스 (Process) 스레드 (Thread)
정의 실행 중인 프로그램, 자원 할당 단위 프로세스 내 실행 흐름 단위
메모리 독립적인 영역 할당 프로세스 메모리 공유 (Stack 제외)
자원 공유 공유 안 함 (IPC 필요) 공유
오버헤드 생성·컨텍스트 스위칭 비용 큼 비용 작음
안정성 프로세스 간 격리됨 한 스레드 오류가 전체에 영향

Race Condition과 동기화

Race Condition: 여러 스레드가 공유 자원에 동시 접근할 때 실행 순서에 따라 결과가 달라지는 상황.

동기화 기법 설명
Lock 임계 영역 진입 전 락 획득, 나올 때 해제
Mutex 오직 하나의 스레드만 임계 영역 진입. 락 획득 스레드만 해제 가능
Semaphore N개 스레드 동시 접근 허용. Binary(=1) → Mutex와 유사, 단 다른 스레드도 해제 가능

비동기 이벤트 매니저 구조

[비동기 작업 완료]
        ↓
[이벤트 큐 (Event Queue)]
        ↓  (콜 스택이 비었을 때)
[이벤트 루프 (Event Loop)]
        ↓
[콜백 / 이벤트 핸들러 실행]

Publisher-Subscriber 패턴 (Pub/Sub)

발행자(Publisher)와 구독자(Subscriber)의 직접 결합을 제거하는 패턴. 옵저버 패턴과 유사하나 중개자(브로커)가 존재.

Publisher  →  [Event Channel / Broker]  →  Subscriber(s)
구성 요소 역할
Publisher 이벤트 발행. 누가 받는지 모름
Subscriber 이벤트 구독. 누가 보냈는지 모름
Broker 발행자의 메시지를 구독자들에게 전달

사용 시기: 여러 컴포넌트가 서로의 상태 변화를 알아야 하지만 직접 결합하고 싶지 않을 때. 실시간 알림, 채팅, 분산 시스템 동기화.

Node.js EventEmitter

Pub/Sub 패턴을 구현한 Node.js 내장 클래스.

const EventEmitter = require('events');
const emitter = new EventEmitter();

// 구독 (on)
emitter.on('data', (payload) => {
    console.log('수신:', payload);
});

// 발행 (emit)
emitter.emit('data', { message: 'hello' });

// 한 번만 수신
emitter.once('done', () => console.log('완료'));

// 구독 해제
emitter.removeListener('data', handler);

Socket 객체와 Worker도 EventEmitter를 상속받아 구현됨.

특수 큐 종류

큐 설명 사용 예
SyncQueue 크기 고정. 생산자/소비자 속도 조절 (가득 차면 대기) 멀티 스레드 Bounded Buffer
AsyncQueue Non-blocking. await로 데이터 대기 이벤트 루프 기반 비동기 처리
DelayQueue 아이템마다 만료 시간 지정 캐시 만료, 지연 스케줄링

참고