[NODE] 📚 이벤트 루프 🔁 setTimeout / setImmediate / process.nextTick 차이점

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Event loop

이벤트 루프는 Node.js의 Main thread로, 내부의 각 Phase를 돌면서 애플리케이션을 실행 합니다.

아래 그림과 같이 각 Phase는 Queue로 이루어져있습니다.
Queue에 우리가 등록한 Callback들이 알맞게 담겨서 자신의 실행을 기다리게 되는데요.

각 Phase는 자신 Queue의 모든 Job을 수행하거나, 제한 갯수까지 실행한 후에 다음 Phase로 이동합니다.

이 중에서 우리는 timers, poll, check 단계만 필요합니다.

Phase	대상	처리 작업
timer	setTimeout(func, delay) setInterval(func, delay)	delay가 지났으면, 등록된 Callback 실행
poll	I/O	대부분의 Callback 실행
check	setImmediate(func)	등록된 Callback 실행

setImmediate( )와 setTimeout( )

[JS] 📚 스케쥴링 setTimeout / setInterval

스케쥴링 일정 시간이 지난 후에 원하는 함수를 예약 실행(호출)할 수 있게 하는 것을 '호출 스케줄링(scheduling a call)'이라고 합니다. 호출 스케줄링을 구현하는 방법은 두 가지가 있습니다. setTime

inpa.tistory.com

setImmediate( )와 setTimeout( )은 비슷하지만, 언제 호출되느냐에 따라 다르게 행동합니다.

타이머가 실행되는 순서는 호출되는 콘텍스트 시점에 따라 다릅니다.

만약 둘 다 메인 모듈에서 호출되면, 프로세스의 성능에 따라 호출되는 시점이 다릅니다. (이것은 머신의 다른 애플리케이션에 의해 영향을 받을 수 있습니다. )

예를 들어, 아래 코드처럼 I/O 사이클에 있지 않은 스크립트를 실행시킬 때(메인 모듈에 있는 경우), 두 개의 타이머가 실행되는 순서는 확실하지 않고, 프로세스의 퍼포먼스에 의해 달라집니다.

// Execute
setTimeout(() => {
  console.log('timeout');
}, 0);

setImmediate(() => {
  console.log('immediate');
});


// Output 1
timeout
immediate

// Output 2
immediate
timeout

setTimeout()의 Callback이 timers에 등록.
setImmediate()의 Callback이 check에 등록.
A. timers phase에 도달했는데, 1ms 전에 timer phase를 통과 한 경우 check phase의 setImmediate() 가 먼저 실행
B. timers phase에 도달했는데, 1ms가 이미 되었다면 setTimeout() 이 먼저 실행

setTimeout(func, 0)의 0ms는 결국 1ms로 동작합니다.

그런데 두 개의 호출을 I/O 사이클에 넣으면, immediate 콜백이 항상 먼저 실행됩니다.

setTimeout( ) 보다 setImmediate( )를 사용하는 것의 장점은 I/O 사이클에 스케줄 됐다면 얼마나 많은 타이머가 있는 것에 상관없이 setTimeout( )이 언제나 먼저 실행된다는 것입니다.

// Execute
const fs = require('fs');

fs.readFile('a.js', (result) => {

  setTimeout(() => {
    console.log('timeout');
  }, 0);
  
  setImmediate(() => {
    console.log('immediate');
  });
});


// Output
immediate
timeout

fs.readFile() 이 실행되고, Callback이 poll에 들어갑니다.
poll phase에 진입하고, Callback이 실행되므로 setTimeout() 의 Callback이 timers phase에 들어갑니다.
setImmediate() 의 Callback이 check phase에 들어갑니다.
poll phase를 모두 소진했으니, 다음 phase인 check phase로 이동할 것입니다.

같은 I/O 주기 내에서는 Immediate가 먼저 실행됩니다.

process.nextTick( )

공식 문서에 따르면 process.nextTick()은 Event loop의 일부가 아니며, nextTickQueue는 현재 진행 중인 작업이 끝나면 실행된다고 나와있습니다.

process.nextTick(cb)은 next tick queue에 들어가며, 각 phase사이사이에서 호출됩니다
process.nextTick(cb)은 timer phase(timer queue)이후부터 호출될것 같지만, 실제로는 먼저 호출됩니다

// Execute
setTimeout(() => console.log('timeout'), 0);

setImmediate(() => console.log('immediate'));

process.nextTick(() => {

  setTimeout(() => console.log('timeout2'), 0);
  
  setImmediate(() => {
  
    process.nextTick(() => console.log('next tick2'));
    
    console.log('immediate2');
  });
  
  console.log('next tick');
});


// Output
next tick
timeout
timeout2
immediate
immediate2
next tick2

setTimeout() 의 Callback이 timers phase에 담깁니다. 1번 예제와 같이 0ms는 1ms가 됩니다.
setImmediate() 의 Callback이 check phase에 담깁니다.
process.nextTick() 의 Callback이 nextTickQueue에 담깁니다. 그리고 위의 nextTickQueue 설명에 따라 제일 먼저 실행됩니다.
nextTickQueue의 Callback인 setTimeout(), setImmediate()의 Callback이 각각 phase에 담기게 됩니다.
이후 이들이 실행되고, 그에 따라 위의 예제의 Output에 해당하는 결과가 나오게 되었습니다.