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동기식 및 비동기식

소개

웹 애플리케이션이 계속 발전하면서 널리 사용되는 프로그래밍 언어인 JavaScript도 끊임없이 발전하고 진화하고 있습니다. 웹 프론트 엔드 개발에서 JavaScript는 주로 브라우저 UI 처리에 사용되며, UI 개발은 일반적인 단일 스레드 이벤트 중심 모델이므로 JavaScript도 비동기 처리를 주요 프로그래밍 패러다임으로 하는 프로그래밍 패러다임을 형성했습니다. 그러나 대규모의 복잡한 애플리케이션에서는 비동기 프로그래밍으로 인한 문제와 복잡성이 점점 더 분명해지고 있습니다.

Node.js의 출현으로 JavaScript에 이벤트 루프와 콜백 함수라는 새로운 비동기 프로그래밍 패러다임이 도입되었습니다. 이 프로그래밍 패러다임은 효율적이고 간결하며 동시성이 높고 I/O 집약적인 시나리오에 적합합니다. 그러나 이 프로그래밍 패러다임은 그 자체로 문제와 복잡성도 가져옵니다. 특히 규모가 크고 복잡한 애플리케이션에서 프로그래머는 많은 콜백 함수를 중첩하는 문제를 처리해야 하며 복잡성을 증가시키는 비동기 호출 순서 문제를 처리해야 합니다. 그리고 프로그램의 난이도.

이러한 문제와 어려움을 해결하기 위해 fibjs가 탄생했습니다. fibjs는 주로 웹 백엔드 개발을 위해 설계된 애플리케이션 서버 개발 프레임워크로, Google v8 JavaScript 엔진을 기반으로 하며 기존 콜백과 다른 동시성 솔루션을 선택합니다. fibjs는 Fiber를 사용하여 프레임워크 계층의 비동기 호출로 인한 비즈니스 복잡성을 격리함으로써 개발 어려움을 크게 줄이고 사용자 공간에서 빈번한 비동기 처리로 인해 발생하는 성능 문제를 줄입니다. 동시에 전통적인 비동기 프로그래밍 패러다임과 비교하여 동기 프로그래밍 패러다임은 가독성이 높고 논리가 간단하며 유지 관리가 쉽다는 장점이 있습니다.

다음 콘텐츠에서는 fibjs의 장점과 특징을 소개하고, 예제를 통해 동기식 및 비동기식 프로그래밍 솔루션을 사용하는 방법을 설명합니다.

섬유 소개

fibjs는 주로 웹 백엔드 개발을 위한 v8 엔진 기반의 고성능 JavaScript 서버 프레임워크입니다. 2009년부터 시작하여 이미 높은 안정성과 생산성을 보유하고 있으며, 국내외에서 폭넓은 적용사례를 보유하고 있습니다.

fibjs에서는 파이버를 사용하여 비즈니스 로직과 I/O 처리 간의 문제를 해결합니다. 파이버는 스레드, 코루틴, 프로세스 등의 전통적인 개념과 달리 협동적 멀티 태스킹 메커니즘으로 간주할 수 있는 사용자 수준의 경량 스레드입니다. Fiber는 다양한 컨텍스트에서 비즈니스 로직 및 I/O 작업을 수행할 수 있으며 사전 할당 및 재활용을 통해 내부적으로 리소스를 관리합니다. 기존 스레드 및 프로세스에 비해 더 가볍고 유연하며 효율적입니다. .

다른 스레드 라이브러리(예: pthread, WinThread, Boost.Thread 등)와 비교하여 Fiber는 다음과 같은 장점이 있습니다.

  • 협업 스케줄링 : Fiber는 커널이나 운영 체제에 의한 선점 스케줄링이 필요하지 않은 협업 스케줄링으로, 잦은 컨텍스트 전환을 줄이고 프로그램 실행 속도를 높이며 스레드 간의 경쟁 조건 및 교착 상태 문제를 방지합니다.

  • 경량 : 각 광섬유는 작은 스택 공간만 소비하며, 너무 많은 메모리를 차지하는 문제를 일으키지 않고 다중 동시 응용 프로그램에서 많은 수의 광섬유를 생성할 수 있습니다.

  • 효율성 : Fiber는 JavaScript 언어 자체의 특성을 기반으로 구현되며 기존 스레드 라이브러리보다 빠른 v8 엔진의 우수한 성능을 최대한 활용합니다.

fibjs는 파이버를 사용하여 비즈니스 로직과 I/O 처리를 분리할 수 있으므로 비동기 호출을 동기 호출의 형태로 캡슐화하여 코드 작성 및 유지 관리를 더 간단하고 쉽게 읽을 수 있으며 동시에 fibjs의 장점을 최대한 활용할 수 있습니다. 자바스크립트 언어.

fibjs의 동기 프로그래밍

비동기 프로그래밍에서 콜백 함수를 중첩하면 코드의 가독성이 떨어지고 콜백 지옥 문제가 쉽게 발생하며 코드의 난이도와 디버깅 비용이 높아질 수 있습니다. 동기식 프로그래밍 패러다임은 인간의 사고 패턴과 더 일치하여 코드 구조를 더 명확하고 읽기 쉽고 유지 관리하기 쉽게 만들어 개발 효율성과 코드 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다.

fibjs에서 동기 프로그래밍은 코드의 구조와 논리를 보다 직관적이고 이해하기 쉽게 만들고 유지 관리하기 쉽게 만드는 매우 널리 사용되고 일반적으로 사용되는 프로그래밍 패러다임입니다. util.sync, fs.readSync 등과 같은 일부 동기 프로그래밍 기능 및 모듈은 fibjs에서 고도로 지원됩니다.

fibjs에서는 내장 객체의 비동기 함수를 동기 방식으로 직접 호출할 수 있습니다.

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const fs = require("fs");

const data = fs.readFile("/path/to/file");
console.log(data);

util.sync 및 try...catch를 통해 비동기 함수를 래핑하여 파이버가 비동기 호출의 반환 값을 얻을 수 있도록 하여 동기화 효과를 얻을 수도 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

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// load module
const coroutine = require("coroutine");
const util = require("util");
const fs = require("fs");

// use util.sync to wrap fs.readFile
function readFile(path) {
  return util.sync(fs.readFile)(path);
}

// call the sync function
const data = readFile("myfile.txt");
console.log(data);

위의 예에서는 readFile이라는 함수를 정의하고 util.sync를 사용하여 비동기 fs.readFile 함수를 동기 함수로 캡슐화했는데, 이 함수는 동기 호출을 통해 직접 데이터를 반환할 수 있습니다. 이 동기 호출 방법은 전통적인 JavaScript 프로그래밍 패러다임과 유사하지만 차이점은 fibjs에서는 스레드가 차단되지 않지만 비동기 효과는 파이버를 통해 달성된다는 것입니다.

util.sync 작동 방식

util.sync는 커널의 효율적인 래퍼 기능입니다. 다음 JavaScript 코드는 유사한 기능을 달성할 수 있습니다.

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const coroutine = require("coroutine");

function sync(func) {
  return function _warp() {
    var ev = new coroutine.Event();
    var e, r;

    func.apply(this, [
      ...arguments,
      function (err, result) {
        e = err;
        r = result;
        ev.set();
      }
    ]);

    ev.wait();
    if (e)
      throw e;

    return r;
  }
}

이 코드는 비동기 콜백 함수를 동기 호출 함수로 변환하기 위한 도구 함수 sync를 정의합니다. func 함수를 받고 새 함수 _wrap을 반환합니다. 이 새로운 함수는 원래 함수를 동기 호출로 변환하는 기능을 구현합니다. _wrap 함수에서 스레드 스케줄링 및 비동기 콜백 결과 대기를 위해 새로운 이벤트 객체 ev가 먼저 생성됩니다. 그런 다음 Apply 메서드를 사용하여 지정된 매개변수와 새 콜백 함수를 매개변수로 사용하여 원래 함수 func를 호출합니다. 호출 프로세스 중에 비동기 콜백이 발생하고 새 콜백 함수는 반환된 결과를 변수 e 및 r에 저장하고 Event 객체를 깨웁니다. 마지막으로 변수 e에 따라 예외를 던질 것인지 아니면 변수 r을 반환할 것인지가 결정됩니다. 이 함수는 비동기 콜백 함수를 동기 호출로 변환하는 솔루션을 구현하여 함수의 가독성과 유지 관리성을 향상시킬 수 있습니다.

fibjs의 비동기 프로그래밍

fibjs에서 대부분의 비동기식 메서드(I/O 및 네트워크 요청 메서드 등 포함)는 동기식 호출과 비동기식 호출을 모두 지원할 수 있으므로 개발자는 언제든지 프로그래밍 요구 사항에 따라 사용할 메서드를 선택할 수 있습니다.

fs.readFile()을 예로 들면 이 메서드를 두 가지 방법으로 사용할 수 있습니다.

비동기식 메서드: 콜백 함수를 전달하여 파일 읽기 결과를 처리합니다. 예:

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const fs = require("fs");

fs.readFile("/path/to/file", (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});

이 방법은 파일을 읽은 후 일부 작업을 수행해야 하는 상황에 적합합니다.

동기식 방법: 콜백 함수를 전달하지 않고 파일의 내용을 가져옵니다. 예:

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const fs = require("fs");

const data = fs.readFile("/path/to/file");
console.log(data);

이 예제에서는 파일의 반환 값 데이터를 읽어 파일의 내용을 얻으므로 작업을 계속하기 전에 콜백 함수가 파일 읽기를 완료할 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 이 방법은 파일 읽기가 완료되기 전에 일부 작업을 수행해야 하는 상황에 적합합니다.

동기식 호출과 비동기식 호출을 모두 지원하는 이 기능을 통해 개발자는 자신의 필요와 개발 시나리오에 따라 다양한 방법을 사용하도록 선택할 수 있습니다. 어떤 경우에는 동기 코드가 더 읽기 쉽고 유지 관리 및 디버그가 더 쉬운 반면, 어떤 경우에는 비동기 코드가 코드의 응답 속도와 성능을 더 향상시킬 수 있습니다.

그러나 동기화 방법을 사용할 때는 주의가 필요합니다. 일부 시나리오에서는 이 방법이 현재 광섬유를 차단할 수 있습니다. 따라서 실제 요구 사항에 따라 적절한 프로그래밍 방법을 선택해야 합니다.

결론적으로

이 기사에서는 fibjs의 동기 프로그래밍 스타일 및 비동기 프로그래밍 솔루션과 그 장점 및 적용 시나리오를 소개합니다. fibjs는 Fiber를 사용하여 비동기 처리로 인해 발생하는 비즈니스 로직 및 성능 문제를 격리함으로써 운영 복잡성을 줄이고 코드 개발 효율성을 향상시킬 수 있다고 언급했습니다. 동시에 우리는 I/O 처리 및 메모리 관리에서 fibjs의 장점을 강조했는데, 이는 개발, 테스트 및 유지 관리에 큰 편의성을 제공합니다.

마지막으로, 우리는 독자들이 fibjs를 심층적으로 탐색하고 fibjs 기여 및 커뮤니티 활동에 참여하도록 권장합니다. 우리는 fibjs가 강력한 성능과 사용 편의성으로 오픈 소스 커뮤니티의 관심과 지원을 계속해서 끌 것이라고 믿습니다.

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