블로킹, 논블로킹, 동기, 비동기

이거자꾸헷갈려서적음

이런걸 블로킹이라고 한다

엄청나게 헷갈려서 (…) 엄청나게 많은 블로그 글들을 뒤져가면서 머리속으로 짱구를 요리조리 굴리고 있는데 역시나 엄청나게 헷갈린다

동기 비동기에 관해서도 블로그마다 얘기하는 것이 천차만별이라 누가 맞는지도 잘 모르겠달까,,,

특히 이제 동기 비동기 + 블로킹 논블로킹을 섞어서 동기-블로킹, 비동기-논블로킹 등등이 나오기 시작하면 이제 머리가 터지는거다!!!!!!!!!

동기 / 비동기 (Synchronous / Asynchronous)

https://blog.chichoon.com/520

여기에 예전에 간략하게 정리해놨던 것이 있다

동기

1. A랑 B가 화장실에 가려고 하는데 화장실이 한 칸 뿐이다
2. A는 B가 볼일을 다 보고 나서야 화장실에 들어갈 수 있다
3. A는 B가 볼일을 다 끝낼 때까지 하염없이 기다리고 있다
   • (또는 A가 B에게 주기적으로 노크해서 언제 나올거냐고 물어본다)
4. 결국 A는 B의 결과 (볼일을 다 보고 화장실을 나온다) 에 영향을 받는다는 것

 

함수 A와 B가 있다면,

1. A는 B를 호출한다
2. A는 B 함수가 반환할 때까지 아무것도 할 수 없으므로 기다리거나, 주기적으로 요청을 보내 할일이 완료되었는지 물어본다
3. B 함수에서 반환한 결과값을 A가 처리한다

동기는 할 일 B의 결과값이 다른 할 일 A에도 영향을 준다

앞의 할 일이 뒤의 할 일의 결과값에 영향을 받기 때문에 어느 정도 순차적으로 일이 수행되고, 따라서 실행 순서가 어느 정도 예측된다는 장점이 있다

비동기

1. 화장실이 여러 개 있고, A랑 B가 화장실에 가려고 한다
2. A는 B가 화장실에 있건 없건 상관없이 화장실에 간다
3. A는 B가 화장실에서 나왔건 말건 신경쓰지 않는다
4. B는 알아서 볼일을 다 보고 화장실을 나온다
5. A는 B의 행위 후 결과에 영향을 받지 않는다
6. A가 먼저 볼 일을 다 보고 나올 수도 있고, B가 먼저 나올 수도 있다 (순서가 지켜지지 않을 수 있다)

 

함수 A와 B가 있다면,

1. A는 B를 호출한다
2. A는 B 함수가 반환을 하든 말든 신경쓰지 않는다
3. B 함수의 후속 동작은 callback에 의해 결정된다

비동기는 할 일 B의 결과값 또는 작업 완료 여부를 할 일 A가 신경쓰지 않는다

한 작업은 다른 비동기 작업이 완료될 때까지 딱히 기다리지도 않고, 다른 할 일을 수행하기도 한다

I/O 작업 및 요청 처리 등 엄청나게 느린 작업을 수행할 때, 결과값을 기다리지 않고 비동기로 처리한다는 것은 곧 동시에 여러 작업을 수행할 수 있다는 것이기 때문에 속도상의 이점이 있다

블로킹 / 논블로킹 (Blocking / Non-Blocking)

블로킹

1. A랑 B가 카페에서 떠들다가, B가 화장실에 간다고 한다
2. 근데 B가 A의 핸드폰을 들고 가버렸다 (?)
   • 제어권 뺏김
3. A는 B가 화장실에서 돌아올 때까지 아무것도 못 하고 천장만 바라보고 있어야 한다
4. B가 화장실에서 돌아오고 나서야 A는 핸드폰을 볼 수 있게 된다
   • 제어권 돌려줌

 

함수 A와 B가 있다면,

1. A는 B를 호출한다
   • 이 시점에서, 제어권은 B에게 넘어간다
2. A는 B의 작업이 모두 끝날 때까지 대기한다
3. B의 작업이 끝났다면, A에게 제어권을 돌려준다
   • 이 시점에서, 제어권은 A에게 돌아온다

블로킹 시스템에서는, 하나의 일이 끝날 때까지 다른 일들이 실행될 수 없도록 막는다

논블로킹

1. A랑 B가 카페에서 떠들다가, B가 화장실에 간다고 한다
2. B는 A에게 자신이 화장실에 가 있는 동안 핸드폰이라도 보고 있으라고 말한다
   • 제어권 돌려줌
3. B가 화장실에 가 있는 동안, A는 자기 핸드폰을 보면서 시간을 녹일 수 있다

 

함수 A와 B가 있다면,

1. A는 B를 호출한다
2. B는 제어권을 다시 A에게 돌려준다
   • 이 시점에서, 제어권은 A에게 넘어간다
3. A는 B가 할 일을 하던 말던 간에 자신의 할 일을 할 수 있다

논블로킹 시스템에서는, 하나의 일이 끝나지 않았더라도 다른 일을 할 수 있다

두 개를 섞어보자

동기 블로킹 (Sync Blocking)

console.log("A enters the toilet");
console.log("B enters the toilet");

• A는 B의 반환값에 신경을 쓴다 (동기)
• A는 B가 작업을 끝낼 때까지 아무것도 할 수 없다 (블로킹)

1. A랑 B가 화장실에 가려고 하는데 화장실이 한 칸 뿐이다
2. A는 B가 볼일을 다 보고 나서야 화장실에 들어갈 수 있다
   • A는 B의 결과에 영향을 받는다 (동기)
3. A는 B가 나올 때까지 하염없이 기다리고 있다
   • A는 B가 작업을 끝낼 때까지 아무것도 할 수 없다 (블로킹)

한 쪽 일이 진행되는 동안 다른 쪽 일은 중단되고, 일이 마무리되어 반환값을 받았을 때 비로소 다른 쪽 일을 활성화하는 방식이다

평범하게 우리가 아는 동기적 프로그래밍 방식이다

비동기 논블로킹 (Async Non-Blocking)

setTimeout(() => console.log("A enters the toilet"), 1000);
setTimeout(() => console.log("B enters the toilet"), 1000);

• A는 B의 반환값에 신경을 쓰지 않는다 (비동기)
• A는 B가 작업을 끝낼 때까지 다른 일을 할 수 있다 (논블로킹)

1. A랑 B가 화장실에 가려고 하고, 화장실이 여러 칸이다
2. A는 B가 볼일을 보든 말든 관심없고, 화장실에 들어갈 수 있다
   • A는 B의 결과에 영향을 받지 않는다 (비동기)
   • A는 B가 작업을 끝내지 않아도 다른 할 일을 할 수 있다 (논블로킹)
3. B가 먼저 나올 수도 있고, A가 먼저 나올 수도 있다

흔히 생각하는 비동기의 수행 방식이다

A와 B는 병렬적으로 동작하고 (혹은 그렇게 보이고) 서로가 서로에게 신경쓰지 않는다

대용량 데이터를 처리하거나 요청 / 응답을 처리하는 등 시간이 오래 걸리는 작업을 할 때 주로 사용되는 방식이다

동기 논블로킹 (Sync Non-Blocking)

• A는 B의 반환값에 신경을 쓴다 (동기)
• A는 B가 작업을 끝낼 때까지 다른 일을 할 수 있다 (논블로킹)

1. A랑 B가 화장실에 가려고 하는데 화장실이 한 칸 뿐이다
2. A는 B가 볼일을 다 보고 나서야 화장실에 들어갈 수 있다
   • A는 B의 결과에 영향을 받는다 (동기)
3. A는 B가 나오기 전까지 아무 행동이나 할 수 있다
   • A는 B가 작업을 끝내지 않아도 다른 할 일을 할 수 있다 (논블로킹)
4. 하지만 A는 B가 나오는 것을 기다려야 하므로, 계속 노크를 반복한다
   1. A는 B의 작업이 완료되었는지 반복적으로 확인하고, 처리가 완료된 후 다음 작업으로 넘어간다

논블로킹이라곤 하지만 결국 상대방이 일을 다 끝냈는지 여부를 반복적으로 물어봐야 한다는 점에서 A는 제 할 일을 제대로 못 하고 B만을 하염없이 기다린다…

대표적인 예시로 다른 스레드에 할 일을 위임한 뒤, 본 스레드에서는 while 루프를 통해 다른 스레드의 할 일이 끝났는지 확인하는 작업이 있겠다

비동기 블로킹 (Async Blocking)

• A는 B의 반환값에 신경을 쓰지 않는다 (비동기)
• A는 B가 작업을 끝낼 때까지 아무것도 할 수 없다 (블로킹)

1. A랑 B가 화장실에 가려고 하고, 화장실이 여러 칸이다
2. A는 B가 할일을 다 끝내든 말든 화장실에 들어갈 수 있다
   • A는 B의 결과에 영향을 받지 않는다 (비동기)
3. 근데 A는 B가 나올 때까지 하염없이 기다리고 있다
   • A는 B가 작업을 끝낼 때까지 아무것도 할 수 없다 (블로킹)

블로킹이 걸려 할 일을 제대로 하지 못한다는 점에서 사실상 동기 블로킹 (Sync Blocking) 상황과 별반 차이가 없다

실무에서 자주 일어나지도 않을 뿐더러 대부분이 의도치 않게 발생한다고 한다

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참고 자료

https://jh-7.tistory.com/25

https://velog.io/@maketheworldwise/SyncAsync-BlockingNon-Blocking-무슨-차이일까

https://inpa.tistory.com/entry/👩‍💻-동기비동기-블로킹논블로킹-개념-정리#sync_blocking_조합