[JS] 모던 자바스크립트 Deep Dive - 42. 비동기 프로그래밍

동기 처리와 비동기 처리

• 함수의 실행 순서는 실행 컨텍스트 스택으로 관리한다.
• 함수가 호출된 순서대로 함수 실행 컨텍스트가 실행 컨텍스트 스택에 푸시되기 때문에 함수는 호출 순서대로 순차적으로 실행된다. 
• 자바스크립트 엔진은 단 하나의 실행 컨텍스트 스택을 갖는다. 
  • 즉. 한 번에 하나의 태스크만 실행할 수 있는 싱글 스레드 방식으로 동작한다. 
  • 싱글 스레드 방식은 한 번에 하나의 태스크만 실행할 수 있기 때문에 처리에 시간이 걸리는 태스크를 실행하는 경우 블로킹(작업 중단)이 발생한다. 

✅ 동기 처리(synchronous)

현재 실행 중인 태스크가 종료할 때까지 다음에 실행될 태스크가 대기하는 방식

• 장점: 태스크를 순서대로 하나씩 처리하므로 실행 순서가 보장된다.
• 단점: 앞선 태스크가 종료할 때까지 이후 태스크들이 블로킹된다. 

✅ 비동기 처리(asynchronous)

현재 실행 중인 태스크가 종료되지 않은 상태라 해도 다음 태스크를 곧바로 실행하는 방식

• 장점: 현재 실행 중인 태스크가 종료되지 않은 상태라 해도 다음 태스크를 곧바로 실행하므로 블로킹이 발생하지 않는다
• 단점: 태스크의 실행순서가 보장되지 않는다. 

• 비동기 처리를 수행하는 비동기 함수는 전통적으로 콜백 패턴을 사용한다.
• 비동기 처리를 위한 콜백 패턴은 콜백 혤을 발생시켜 가독성이 떨어진다.
• 비동기 처리 중 발생한 에러의 예외 처리가 곤란하며 여러 개의 비동기 처리를 한 번에 처리하는 데도 한계가 있다.
• 타이머 함수인 setTimeout과 setInterval, HTTP 요청, 이벤트 핸들러는 비동기 처리 방식으로 동작한다.
• 비동기 처리는 이벤트 루프와 태스크 큐와 깊은 관계가 있다.

이벤트 루프와 태스크 큐

• 싱글 스레드 방식으로 동작하는 것은 브라우저가 아니라 브라우저에 내장된 자바스크립트 엔진이다.
• 즉, 자바스크립트 엔진은 싱글 스레드로 동작하지만 브라우저는 멀티 스레드로 동작한다.

✅ 이벤트 루프

자바스크립트의 동시성을 지원

• 콜 스택에 현재 실행 중인 실행 컨텍스트가 있는지. 태스크 큐에 대기 중인 함수가 있는지 반복해서 확인한다.
• 만약 콜 스택이 비어있고 태스크 큐에 대기중인 함수가 있다면 순차적(FIFO)으로 태스크 큐에 대기 중인 함수를 콜 스택으로 이동시킨다.
• 이때 콜 스택으로 이동한 함수는 실행된다.
• 즉, 태스크 큐에 일시 보관된 함수들은 비동기 처리 방식으로 동작한다. 

✅ 태스크 큐

setTimeout이나 setInterval과 같은 비동기 함수의 콜백 함수 또는 이벤트 핸들러가 일시적으로 보관되는 영역

• 태스크 큐와는 별도로 프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수가 일시적으로 보관되는 마이크로태스크 큐도 존재한다.