프로세스 VS 스레드
프로그램 => 파일이 저장 장치에 저장되어 있지만 메모리에는 올라가 있지 않는 정적인 상태
프로세스 => exe파일을 실행했을 때 프로그램은 컴퓨터 메모리에 올라가게 되고, 이 상태를 프로세스라 한다. 즉 실행되고 있는 컴퓨터 프로그램이라 생각하면 된다.
스레드 => 프로세스와는 다른 더 작은 실행 단위 개념이다. 즉 프로세스와 다르게 스레드간 메모리를 공유하며 작동한다. 스레드끼리 자원을 공유하며 실행하게 된다.
프로세스들이 운영체제로부터 별도의 메모리 영역을 할당
프로세스들이 메모리에 올라갈 때 운영체제로부터 시스템 자원을 할당받는다.
이 때 각각 독립된 메모리 영역을 Code/Data/Stack/Heap의 형식으로 할당한다.
각각 독립된 메모리 영역을 할당하기 때문에 프로세스들은 각각 다른 프로세스의 변수나 자료에 접근할 수 없다.
프로세스들이 프로세스의 Code/Data/Heap 메모리 영역을 공유하는 모습
프로세스가 할당받은 메모리 영역 내에서 Stack 형식으로 할당된 메모리 영역을 따로 할당받고 나머지 Code,data,heap 메모리 영역을 공유한다.
따라서 각각 스레드는 별도의 stack을 가지고 있지만 heap메모리는 서로 읽고 쓸 수 있다.
프로세스와 스레드의 중요한 차이
프로세스를 실행하다가 오류가 발생해서 프로세스가 강제로 종료된다면, 다른 프로세스에게 어떤 영향을 주지 않는다. 왜냐하면 서로 다른 메모리 영역을 공유하기 때문이다.
반면에 스레드 내 오류가 발생한다면 모든 작업을 중단하고 프로세스를 끝내버린다.
멀티태스킹, 멀티스레드 차이
멀티 태스킹이란 하나의 운영체제 안에서 여러 프로세스가 실행되는 것을 의미한다.
실행될 때 동시에 실행되는 것이 아니라 스케쥴러를 통해 실행된다.
반면에 멀티 스레드는 하나의 프로세스가 여러 작업을 여러 스레드를 사용하여 동시에 처리하는 것을 의미한다.
멀티스레드는 아무래도 긴 작업이 걸리는 스레드가 진행되는 동안 다른 스레드에서 사용자와 상호작용할 수 있고, 자원들을 공유하기 때문에 경제적으로 사용할 수 있다.
멀티스레드에서는 동기화 문제를 생각해야 한다.
어떠한 자원을 수정했을 때, 바뀐 자원에 대한 오류가 발생할 수 있다.
경생상태 => 둘 이상의 쓰레드가 공유자원을 병행적으로 읽거나 동작할 때 타이밍이나 접근 순서에 따라 실행 결과가 달라지는 상황
해결하는 방법
원자성 => 공유 자원에 대해 작업의 단위가 더 이상 쪼갤 수 없는 하나의 연산인 것처럼 동작하는 것
가시성 => volatitle, 메인 메모리에서만 값을 읽고 cpu 캐시를 사용하지 않는다.
synchronized 동작방식 => 한 스레드가 임계구역에 들어와서 계산 후 메인 메모리에 반영시킨 후 임계구역에 나간다. 그 후 기달리고 있는 다른 스레드가 이미 동기화된 값을 읽어오기 때문에 원자성과 가시성을 보장해준다.
=> 이렇게 하면 나머지 스레드는 대기해야 하고 데드락이 발생할 수 있다.
데드락은 자기가 잡고 있는 자원을 놓지 않고 상대방이 자원을 놓기를 기다리느 상태를 데드락이라 한다.
논블로킹 => 다른 스레드의 작업여부와 상관없이 자신의 작업을 수행하는 방식
Atomic 타입
여기서 Volatitle와 CAS알고리즘이 사용된다.
Volatitle은 메인 메모리를 바로 참조를 한다.
그래서 메인메모리에 저장된 값과 CPU 캐시에 저장된 값과 다른 경우가 발생할 수 있다. 이럴 때 비교해주는 알고리즘이 CAS알고리즘이다.
현재 스레드에 저장된 값과 메인 메모리에 저장된 값을 비교하여 일치하는 경우 새로운 값으로 교체되고, 일치하지 않는다면 실패하고 재시도를 한다.
스레드 안전한 객체를 설계하는 법 => 공유변수 최소화 + 아니면 캡슐화로 한곳에 모아두거나, 문서화 잘하는 것이 중요하다.
웹 소켓
양방향 통신
통상적인 HTTP 통신은 client 요청에만 server가 단방향으로 통신한다.
클라이언트 서버가 원할 때 데이터를 주고받을 수 있따.
- 실시간 네트워킹
웹 환경에서 연속된 데이터를 빠르게 노출
채팅, 주식, 비디오 데이터 등
여러 단말기에서 빠르게 데이터 교환
웹 소켓 동작 방법
- 연결 수립과정, 핸드 쉐이킹을 통해 연결을 수립한다.
- 프로토콜이 ws로 바뀐다.
- 메시지를 프레임으로 나누어 전송한다.
io.on("connection", (socket) => {
socket.on("chatting", (data) => {
const {name, msg} = data;
io.emit("chatting", {
name,
msg,
time : moment(new Date()).format("h:ss A")
});
})
})
connection 이벤트는 클라이언트가 처음 접속했을 때 발생한다.
그리고 클라이언트에서 chatting이라는 이벤트명으로 데이터를 보낼 때 서버에서 받는 함수이다.
emit을 통해서 클라이언트들에게 메시지를 전송한다.
socket.on("chatting", (data) => {
const { name, msg, time} = data;
const item = new LiModel(name, msg, time);
item.makeLi();
displayContainer.scrollTo(0, displayContainer.scrollHeight);
})클라이언트에서 chatting이라는 이벤트명으로 데이터를 받는 함수이다.
