Node.js Event Loop

Socket 준비 감시와 파일 작업은 다르다

Unix 계열의 Network I/O는 Non-blocking Socket과 Linux의 epoll, BSD/macOS의 kqueue 같은 준비 감시를 사용한다. Windows에서는 IOCP 등 플랫폼에 맞는 경로를 사용한다. libuv의 Event Loop가 준비된 Callback을 실행하며, 처리할 일이 없을 때는 I/O를 기다릴 수 있다. libuv 설계

일반적인 비동기 파일 API는 libuv Thread Pool에 작업을 맡긴다. 기본 Pool 크기는 4이며 UV_THREADPOOL_SIZE로 시작 시 조정할 수 있고 여러 Loop에서 공유한다. 이 Worker Pool은 JavaScript를 별도로 실행하는 node:worker_threads와 다른 대상이다. libuv Thread Pool

“파일 읽기도 epoll이 끝까지 수행한다”는 설명은 맞지 않는다. libuv 문서에는 Linux의 일부 파일 작업을 io_uring에 맡긴 v1.45.0 이후 경로와, v1.49.0부터 기본 Thread Pool로 돌아간 변경도 있다. Runtime 버전과 Loop 설정을 확인한 뒤 구체적인 백그라운드 구현을 말해야 한다. libuv 파일 작업과 버전 차이

동기 호출과 비동기 API의 반환을 비교하기

다음은 Node.js 파일 API의 설명용 발췌다. Browser나 Web Worker에는 node:fs와 로컬 big.log 접근이 없으며 이 코드를 Browser Run으로 실행하지 않는다.

import { readFile, readFileSync } from "node:fs";

const data = readFileSync("big.log");
console.log(data.length); // 동기 읽기가 반환된 뒤 실행한다.

readFile("big.log", (error, data) => {
  if (error) {
    console.error(error);
    return;
  }
  console.log(data.length);
});
console.log("비동기 읽기를 요청한 뒤 실행한다.");

Node의 Callback 형식은 (error, data)다. Callback을 (data)처럼 한 인자만 받도록 작성하면 성공 시 첫 인자인 null을 데이터로 착각한다. 비동기 요청 후 다른 JavaScript를 실행할 수 있고, 나중에 결과 Callback을 같은 Loop에서 처리한다. 파일 작업의 실제 완료 순서까지 코드의 호출 순서와 같다는 보장은 없다. Node 파일 API

Promise API인 node:fs/promises의 readFile()도 실패할 수 있다. 두 handle() 호출은 읽기를 겹쳐 진행할 수 있지만 Pool·디스크·메모리 상황에 따라 완료 시점이 달라진다. await는 해당 함수를 이어 실행하는 문법이며 파일 작업을 구현하는 OS API의 이름은 아니다. Promise 실패 수거와 독립 작업의 시작 순서는 async와 await의 실행 예제에서 확인한다.

Loop와 Worker Pool 모두 긴 작업의 영향을 받는다

Node의 Loop에는 Timer·Poll·Check·Close 등의 Phase가 있고 process.nextTick()과 Promise Job 처리도 관여한다. Timer는 지정 시간이 지나면 실행 가능한 후보가 되며 정확한 실행 시각을 보장하지 않는다. Node.js 20에 포함된 libuv 1.45.0부터의 Timer/Poll 순서 변경처럼 버전에 따른 차이도 있다. Browser의 Task/Microtask 그림 하나로 모든 Node Callback 순서를 고정하지 않는다. Node Event Loop

readFileSync()나 긴 JavaScript 계산은 해당 Loop를 붙잡는다. Pool Worker가 큰 파일 작업을 오래 처리하면 Pool의 다른 작업도 기다릴 수 있다. async 함수로 감싼 것만으로 두 병목이 사라지지는 않는다. 독립적인 CPU 계산에는 node:worker_threads를 검토하고, 연결·대기 Queue·작업 크기를 제한한다. 비동기 I/O를 위해 요청마다 JavaScript Worker를 만드는 것이 기본 선택은 아니다. Node의 Loop와 Worker Pool, Worker Threads