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42_study_jsi.md

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42장 비동기 프로그래밍

42.1 동기 처리와 비동기 처리

🤔 함수 실행 컨텍스트와 실행 컨텍스트 스택

  • 함수를 호출하면 함수 코드가 평가되어 함수 실행 컨텍스트가 생성됩니다. 실행 컨텍스트 스택(= 콜 스택)에 푸쉬되고 함수 코드를 실행합니다.
  • 실행 종료시 실행 컨텍스트 스택에서 팝되어 제거됩니다.

42-01

42-01 실행 컨텐스트 스택

const foo = () => {};
const bar = () => {};

foo();
bar();

✅ 자바스크립트 엔진은 단 하나의 실행 컨텍스트 스택을 가집니다. 따라서, 동시에 2개 이상의 함수를 실행할 수 없습니다.

✅ 싱글 스레드 방식으로 동작합니다. 따라서, 처리에 시간이 걸리는 task를 실행하는 경우 블로킹(작업 중단) 이 발생됩니다.

42-02

// sleep 함수는 일정 시간(delay)이 경과한 이후에 콜백 함수(func)를 호출한다.
function sleep(func, delay) {
  const delayUntil = Date.now() + delay;

  // 현재 시간(Date.now())에 delay를 더한 delayUntil이 현재 시간보다 작으면 계속 반복한다.
  while (Date.now() < delayUntil);
  // 일정 시간(delay)이 경과한 이후에 콜백 함수(func)를 호출한다.
  func();
}

function foo() {
  console.log("foo");
}
function bar() {
  console.log("bar");
}

// sleep 함수는 3초 이상 실행된다.
sleep(foo, 3 * 1000);
// bar 함수는 sleep 함수의 실행이 종료된 이후에 호출되므로 3초 이상 블로킹된다.
bar();
// (3초 경과 후) foo 호출 -> bar 호출

😀 동기 처리 (synchronous)

  • 현재 실행 중인 태스크가 종료할 때까지 다음에 실행될 태스크가 대기하는 방식
  • 실행 순서는 보장되지만, 앞선 태스크가 종료될 때까지 이후 태스크들이 블로킹됩니다.

🤔 비동기 처리

  • 현재 실행 중인 태스크가 종료되지 않는 상태라도 다음 태스크를 곧바로 실행하는 방식
  • 실행 순서는 보장되지 않지만, 블로킹이 발생되지 않습니다.
  • setTimeout, setInterval, HTTP 요청, 이벤트 핸들러
  • 콜백 패턴의 문제성 -> 45절 프로미스

42-03

function foo() {
  console.log("foo");
}
function bar() {
  console.log("bar");
}

// 타이머 함수 setTimeout은 일정 시간이 경과한 이후에 콜백 함수 foo를 호출한다.
// 타이머 함수 setTimeout은 bar 함수를 블로킹하지 않는다.
setTimeout(foo, 3 * 1000);
bar();
// bar 호출 -> (3초 경과 후) foo 호출

42.2 이벤트 루프와 태스크 큐

브라우저가 동작시 테스크가 동시에 처리되는 것처럼 느껴집니다. 😀 자바스크립트의 동시성을 지원 하는 이벤트 루프

42-4

🤔 콜 스택

  • 실행 컨텍스트 스택
  • 생성된 실행 컨텍스트가 추가되고 제거되는 스택 자료구조를 의미합니다.

🤔 힙

  • 객체가 저장되는 메모리 공간
  • 비구조화 : 할당해야할 메모리 공간의 크기를 런타임에 결정(동적할당)합니다.

비동기 처리에서 소스코드 평가와 실행 외에는 자바스크립트 엔진을 구동하는 환경인 브라우저 또는 Node.js가 담당합니다.

✅ 이를 위해 태스크 큐와 이벤트 루프를 제공합니다.

🤔 테스트 큐

  • 비동기 함수의 콜백 함수 또는 이벤트 핸들러가 일시적으로 보관되는 영역

🤔 이벤트 루프

  • 콜 스택에 현재 실행 중인 실행 컨텍스트와 태스크 큐에 대기중인 함수 유무를 반복해서 확인하는 역할.
  • 콜 스택이 비어 있고 태스크 큐에 대기중인 함수가 있을 시 순차적(FIFO)으로 이동합니다.

42-04

function foo() {
  console.log("foo");
}

function bar() {
  console.log("bar");
}

setTimeout(foo, 0); // 0초(실제는 4ms) 후에 foo 함수가 호출된다.
bar();
  1. 전역 코드가 평가되어 전역 실행 컨텍스트가 생성되고 콜 스택에 푸쉬됩니다.

  1. 전역 코드 실행시 setTimeout 함수를 호출합니다. 이때 setTimeout 함수의 함수 실행 컨텍스트가 생성되고 콜스택에 푸쉬되어 현재 실행 중인 실행 컨텍스트가 됩니다. 😀 브라우저 역할: 실행 컨텍스트 생성

  1. setTimeout 실행시 콜백 함수를 호출 스케줄링 후 종료되어 콜 스택에서 팝됩니다. 😀 브라우저 역할: 타이머 설정과 타이머 만료시 콜백 함수를 태스크 큐에 푸쉬

  1. 다음 과정이 병행 처리 됩니다. (태스트 큐)
    1. 지연 시간이 4ms 이하인 경우 최소 지연 시간 4ms이 지정되어, 4ms 후에 콜백 함수 foo가 태스크 큐에 푸쉬되어 대기 . 이후 콜 스택이 비면 호출 😀 브라우저 역할: 타이머 설정, 타이머 만료 대기
    2. bar 함수 호출되어 실행 컨텍스트가 생성되고 콜 스택에 푸쉬되어 현재 실행 중인 실행 컨텍스트가 됩니다. 이후 종료시 콜 스택에서 팝됩니다. 😀 브라우저가 타이머를 설정한 후 4ms가 경과되었다면 foo 함수는 아직 태스크 큐에서 대기 중 입니다.

  1. 전역 코드 실행이 종료되고 전역 실행 컨텍스트가 콜 스택에서 팝됩니다.

✅ 비동기 함수는 태스크 큐에 푸쉬되어 대기 하다 콜 스택이 비게 되면, 전역 코드 및 명시적으로 호출된 함수가 모두 종료되면 콜 스택에 푸쉬되어 실행 됩니다.

✅ 자바스크립트 엔진은 싱글 스레드로 동작 하지만 브라우저는 멀티 스레드로 동작 합니다.