Node.js 기초 <1. Node.js란? 기본 개념과 특징>

노드 Node.js

1. Node.js란? 기본 개념과 특징

 

안녕하세요! 태마입니다.

Node.js 기초 강좌입니다.

 

강좌의 경우 

1. 주제 간단 정리

2. 상세 주제 정리

으로 이루어져 있습니다.

 

노드 Node.js

포스팅 시작하겠습니다 :)

 

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1. 주제 간단 정리

 

1. Node.js란?

Node.js는 서버에서 JavaScript를 실행할 수 있도록 만든 런타임 환경입니다.
기존에는 JavaScript가 브라우저에서만 실행되었지만, Node.js를 사용하면
백엔드 서버도 JavaScript로 개발할 수 있습니다.

📌 Node.js의 특징
✔ 비동기(Asynchronous) 처리 지원 → 빠른 요청 처리 가능
✔ 이벤트 기반(Event-driven) 아키텍처 → 실시간 서비스에 강점
✔ JavaScript 사용 → 프론트엔드와 백엔드 개발을 하나의 언어로 통합
✔ 크로스 플랫폼 지원 → Windows, macOS, Linux 어디서든 실행 가능

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2. Node.js의 주요 활용 분야

Node.js는 다양한 분야에서 사용되며, 특히 빠른 데이터 처리가 필요한 환경에서 강점을 보입니다.

✅ Node.js가 많이 사용되는 분야

사용 분야설명대표 예제

웹 서버	백엔드 API 서버 구축	Express.js, NestJS
실시간 서비스	채팅, 스트리밍, 게임 서버	Slack, Zoom, Discord
IoT (사물 인터넷)	스마트 장치 및 센서 데이터 처리	스마트 홈, 헬스케어 기기
마이크로서비스	작은 단위의 서비스로 시스템 구성	AWS Lambda, Serverless Framework

📌 특히, Node.js는 "실시간 데이터 처리"가 필요한 서비스에서 강력한 성능을 발휘함!

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3. Node.js와 기존 서버 기술 비교

Node.js는 기존의 서버 기술(Apache, PHP, Java 등)과 비교했을 때, 더 빠른 성능과 효율적인 확장성을 제공합니다.

✅ Node.js vs 전통적인 서버

구분Node.js (싱글 스레드)전통적인 서버 (멀티 스레드)

처리 방식	이벤트 루프 기반 비동기 처리	요청마다 새로운 스레드 생성
장점	빠른 처리 속도, 적은 자원 사용	CPU 작업에 강함
단점	CPU 연산이 많은 작업에 부적합	스레드가 많아지면 메모리 사용 증가

📌 Node.js는 비동기 방식으로 빠른 처리 속도를 제공하지만, CPU 작업이 많을 경우 성능이 떨어질 수 있음!

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4. Node.js의 핵심 기술 – V8 엔진과 이벤트 루프

Node.js의 성능이 뛰어난 이유는 Google의 V8 엔진과 이벤트 루프(Event Loop) 덕분입니다.

✅ Node.js의 핵심 요소

기술 요소설명

V8 엔진	Google Chrome에서 사용하는 JavaScript 엔진, 빠른 실행 속도 제공
이벤트 루프	비동기 작업을 효율적으로 처리하는 핵심 기술
npm (Node Package Manager)	다양한 라이브러리를 쉽게 설치하고 관리할 수 있는 패키지 관리자

📌 V8 엔진 덕분에 JavaScript는 서버에서도 빠르게 실행될 수 있음!

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5. Node.js의 장점과 단점

Node.js는 많은 장점이 있지만, 단점도 존재하기 때문에 적절한 용도를 찾아 활용하는 것이 중요합니다.

✅ Node.js의 장점과 단점

구분장점단점

성능	비동기 처리로 빠른 응답 속도	CPU 작업이 많은 경우 성능 저하
개발 생산성	JavaScript 단일 언어 사용 가능	초반 학습 곡선이 필요함
확장성	가벼운 서버로 많은 요청을 처리 가능	멀티스레드 지원이 제한적

📌 Node.js는 적은 리소스로 많은 요청을 처리할 수 있어, 트래픽이 많은 서비스에 적합!

✅ 여기까지 Node.js의 개념과 특징을 살펴봤습니다!
👉 "그렇다면, Node.js는 내부적으로 어떻게 동작할까?"
✅ 2부에서 Node.js의 실행 원리와 이벤트 루프 구조를 상세히 배워봅시다!

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2. 상세 주제 정리

 

1. Node.js의 실행 방식 – V8 엔진과 이벤트 루프

Node.js는 V8 엔진을 사용해 JavaScript 코드를 실행하고, **이벤트 루프(Event Loop)**를 활용해 비동기 처리를 수행합니다.

📌 Node.js의 실행 과정
1️⃣ .js 파일 작성 (JavaScript 코드)
2️⃣ V8 엔진이 JavaScript 코드를 해석하고 실행
3️⃣ **비동기 작업(setTimeout, DB 요청 등)**은 이벤트 루프에서 처리
4️⃣ 콜백 큐(Callback Queue)와 이벤트 루프를 통해 작업을 순차적으로 실행

📌 이벤트 루프 덕분에 Node.js는 블로킹 없이 빠르게 실행됨!

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2. 이벤트 루프(Event Loop)의 동작 원리

Node.js의 핵심 메커니즘은 **이벤트 루프(Event Loop)**입니다.
이벤트 루프는 비동기 작업을 관리하고, 실행 순서를 결정하는 역할을 합니다.

✅ 이벤트 루프의 구조

구성 요소설명

Call Stack (호출 스택)	실행할 함수 저장
Web APIs	비동기 작업(setTimeout, DB 요청) 관리
Callback Queue (콜백 큐)	완료된 비동기 작업 저장
Event Loop (이벤트 루프)	Call Stack이 비면 Callback Queue에서 작업 실행

📌 이벤트 루프 덕분에 Node.js는 많은 요청을 동시에 처리할 수 있음!

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3. Node.js 실행 예제 – 동기 vs 비동기

✅ 동기 방식(Synchronous) – 실행 순서대로 진행

console.log("1번 작업 시작");
console.log("2번 작업 실행");
console.log("3번 작업 완료");

📌 출력 결과

 

1번 작업 시작
2번 작업 실행
3번 작업 완료

✔ 동기 방식에서는 한 작업이 끝나야 다음 작업이 실행됨!

✅ 비동기 방식(Asynchronous) – 이벤트 루프 활용

console.log("1번 작업 시작");
setTimeout(() => {
  console.log("2번 작업 실행 (3초 후)");
}, 3000);
console.log("3번 작업 완료");

📌 출력 결과

1번 작업 시작
3번 작업 완료
2번 작업 실행 (3초 후)

✔ 비동기 방식에서는 2번 작업이 끝나길 기다리지 않고, 3번 작업을 먼저 실행!

📌 이벤트 루프가 백그라운드에서 비동기 작업을 관리하면서 빠르게 실행할 수 있도록 도와줌!

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4. Node.js의 한계와 해결책

Node.js는 강력한 기술이지만, 한계도 존재합니다.
하지만 적절한 해결 방법을 사용하면 성능을 최적화할 수 있습니다.

✅ Node.js의 한계와 해결책

한계점해결 방법

CPU 작업에 약함	Worker Threads (멀티스레딩) 사용
콜백 지옥 발생	Promise, async/await 활용
싱글 스레드 한계	Cluster 모드 사용

📌 적절한 설계를 통해 한계를 극복하면 Node.js의 성능을 극대화할 수 있음!

✅ 지금까지 Node.js의 실행 원리와 이벤트 루프 구조를 상세히 배웠습니다!
👉 "이제 Node.js를 설치하고 직접 실행해보고 싶다면?"
✅ 다음 회차에서 Node.js 설치 및 실행 방법을 배워봅시다!