Node.js는 JavaScript 런타임 환경으로, 비동기 I/O를 지원하고 단일 스레드 기반으로 동작합니다. 이러한 특성 때문에 CPU 집약적인 작업은 Node.js에서 성능 저하를 일으킬 수 있습니다. 이 문서에서는 Node.js 애플리케이션에서 CPU 최적화를 위한 몇 가지 방법에 대해 살펴보겠습니다.

1. Worker Threads 사용

Node.js 10버전부터 사용 가능한 Worker Threads는 CPU 집약적인 작업을 분산시키는 데 유용합니다. Worker Threads를 사용하면 다중 스레드를 활용하여 작업을 병렬로 처리할 수 있으며, 이를 통해 전체 성능을 향상시킬 수 있습니다.

const { Worker, isMainThread, parentPort } = require('worker_threads');

if (isMainThread) {
  // 메인 스레드에서 Worker 생성
  const worker = new Worker(__filename);
  worker.on('message', (result) => {
    // 결과 처리
  });
} else {
  // Worker 스레드에서 작업 처리
  // 작업 완료 후 결과를 부모 스레드로 전송
  parentPort.postMessage('작업 결과');
}

2. 클러스터링

Node.js는 클러스터링을 통해 다중 프로세스를 생성하여 CPU 부하를 분산시킬 수 있습니다. 클러스터링은 cluster 모듈을 사용하여 간단히 구현할 수 있으며, 각 프로세스가 별도의 CPU 코어에서 동작함으로써 성능을 향상시킬 수 있습니다.

const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const numCPUs = require('os').cpus().length;

if (cluster.isMaster) {
  // 마스터 프로세스에서 워커 생성
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }
} else {
  // 워커 프로세스에서 서버 실행
  http.createServer((req, res) => {
    // 요청 처리
    res.writeHead(200);
    res.end('Hello, World!');
  }).listen(8000);
}

3. 코드 최적화 및 성능 튜닝

Node.js 애플리케이션의 코드를 최적화하여 성능을 향상시키는 것도 중요합니다. 이를 위해 V8 엔진의 튜닝 및 최적화 기법을 적용하고, 쿼리 성능을 개선하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다.

리소스 사용량을 줄이는 코드 최적화, 메모리 관리 및 로깅을 통한 성능 튜닝은 Node.js 애플리케이션의 CPU 최적화에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

CPU 최적화는 Node.js 애플리케이션의 성능 향상을 위해 중요한 단계입니다. Worker Threads 및 클러스터링을 사용하여 CPU 부하를 분산시키고, 코드 최적화 및 성능 튜닝을 통해 전반적인 성능을 개선할 수 있습니다.