[Node.js] Libuv란? 특징과 구성요소

한 문장 요약

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libuv란 javascript 엔진(싱글 스레드)을 사용하는 nodejs에서 비동기 I/O를 가능하도록 해주는 C언어 기반 라이브러리 이다.

 

 

Libuv 란?

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nodejs를 구성하는 여러 라이브러리 중 하나입니다. javascript를 사용하는 node 특성 상 어쩔 수 없이 싱글 스레드 기반인데, 비동기 I/O를 처리하기 위해서 libuv를 채택하여 사용하고 있습니다. (libuv of nodejs official repository)

 

 

Libuv의 특징

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공식 문서에 따르면 다음과 같은 특징이 있습니다.

• epoll, kqueue, IOCP, 이벤트 포트가 지원하는 모든 기능을 갖춘 이벤트 루프.
• 비동기 TCP 및 UDP 소켓
• 비동기 DNS 확인
• 비동기 파일 및 파일 시스템 작업
• 파일 시스템 이벤트
• ANSI 이스케이프 코드 제어 TTY
• 소켓 공유를 통한 IPC, Unix 도메인 소켓 또는 네임드 파이프 사용(Windows)
• 하위 프로세스
• 스레드 풀
• 신호 처리
• 고해상도 클록
• 스레딩 및 동기화 기본 요소

 

 

epoll, kqueue, event ports, IOCP 란?

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모두 Event Notification을 수행하는 기능으로 운영체제에 따라 구분된다.

• epoll : Linux 운영체제
• kqueue : BSD(UNIX) 계열 운영체제(mac OS 등)
• IOCP : Windows 운영체제
• event ports : Sun OS

 

 

Thread Pool 란?

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Libuv는 Thread Pool 이라는 worker threads를 관리하는 pool을 사용하는데, task(I/O 등과 같은 작업)을 Thread pool에 있는 유휴 worker thread에게 할당하는 방식을 사용한다.

기본적으로 4개의 Threads를 사용하며 아래와 같이 조절할 수 있다

process.env.UV_THREADPOOL_SIZE = 5

 

참고로, libuv는 Thread safe 하지 않다.

 

 

File I/O, DNS Ops, User codes ...

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File I/O(디스크 쓰기/읽기 등), Dns Ops(네트워크 관련 작업), 유저 작성 코드 등을 수행할 때는 내부적으로 존재하는 Queue를 활용하여, Thread pool에 유휴 worker가 존재할 때 할당하고, 운영체제에 맞는 Event Notification 기능을 통해 비동기 작업을 가능하도록 한다.