[nodejs] 병렬 컴퓨팅 언어

21 Dec 2023

nodejs

Node.js는 단일 스레드 이벤트 루프를 기반으로 한 비동기 프로그래밍을 지원합니다. 그러나 때때로 다중 스레드나 병렬 처리가 필요할 수 있습니다.

이 블로그 포스트에서는 Node.js에서 병렬 컴퓨팅을 구현하는데 사용되는 기술과 방법에 대해 설명하겠습니다.

Worker Threads

Worker Threads는 Node.js에서 워커 스레드를 생성하여 병렬로 작업을 수행하는 데 사용됩니다. 워커 스레드는 메인 스레드와 별도로 실행되며, 긴 작업이나 CPU 집약적인 작업을 병렬로 처리할 수 있습니다.

예를 들어, 다음은 워커 스레드를 사용하여 병렬로 계산하는 간단한 예제입니다.

// worker.js
const { workerData, parentPort } = require('worker_threads');

const result = heavyCalculations(workerData);
parentPort.postMessage(result);

우리는 worker_threads 모듈을 사용하여 워커 스레드를 생성하고, 부모 스레드로 결과를 보내는 것을 볼 수 있습니다.

Child Processes

Node.js는 child_process 모듈을 통해 다른 프로세스를 생성하여 병렬로 작업을 수행할 수 있습니다. 이는 기존 시스템 명령어를 실행하거나 다른 언어로 작성된 스크립트를 실행하는 데 유용합니다.

예를 들어, 다음은 child_process 모듈을 사용하여 파이썬 스크립트를 실행하는 예제입니다.

const { exec } = require('child_process');

exec('python script.py', (error, stdout, stderr) => {
  if (error) {
    console.error(`error: ${error.message}`);
    return;
  }
  if (stderr) {
    console.error(`stderr: ${stderr}`);
    return;
  }
  console.log(`stdout: ${stdout}`);
});

Clustering

Clustering은 Node.js 애플리케이션을 여러 프로세스로 분할하여 부하를 분산시키는 방법입니다. 이를 통해 애플리케이션의 확장성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

예를 들어, 다음은 cluster 모듈을 사용하여 여러 서버 인스턴스를 생성하는 예제입니다.

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

if (cluster.isMaster) {
  console.log(`Master ${process.pid} is running`);

  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }

  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`Worker ${worker.process.pid} died`);
  });
} else {
  http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('Hello, World!');
  }).listen(8000);

  console.log(`Worker ${process.pid} started`);
}

이와 같이 cluster 모듈을 사용하여 다중 프로세스를 생성함으로써, Node.js 애플리케이션의 성능을 향상시킬 수 있습니다.

Node.js에서는 위와 같은 방법을 사용하여 병렬 컴퓨팅을 수행할 수 있습니다. 이는 애플리케이션이 CPU 집약적인 작업이나 여러 요청을 동시에 처리해야 할 때 유용합니다. 또한, 적절한 방법을 선택하여 Node.js 애플리케이션의 성능과 확장성을 향상시킬 수 있습니다.

목차

Worker Threads

Child Processes

Clustering

참고 자료