Event Loop & Task queue 이벤트 루프와 태스크 큐

비동기 프로그래밍 공부 전에 자바스크립트 코드 동작 원리인 실행 컨텍스트 개념부터 잡고 들어가면 좋겠다.

 

자바스크립트 실행 컨텍스트 Execution Context 뜯어 보기

 

📌  브라우저 환경

 

 

 

📍  자바스크립트 엔진  (싱글 스레드)

 

대부분의 자바스크립트 엔진은 크게 2가지 영역으로 구분할 수 있다.

 

✔  콜 스택 call stack (실행 컨텍스트 스택)

 

소스코드 평가 과정에서 생성된 실행 컨텍스트가 추가되고 제거되는 스택 자료구조이다.  ===  실행 컨텍스트 스택

자바스크립트 엔진은 단 하나의 콜 스택을 사용하기 때문에

실행 중인 컨텐스트가 종료되어 콜 스택에서 제거되기 전까지는 다른 어떤 태스크도 실행되지 않는다. 

 

✔  힙 heap

 

객체가 저장되는 메모리 공간이다. 콜 스택의 요소인 실행 컨텍스트는 힙에 저장된 객체를 참조한다.

메모리에 값을 저장하려면 적절한 크기의 메모리 공간을 확보해야 하는데, 객체는 원시 타입의 값과는 달리 크기를 미리 정할 수 없다. 그래서 데이터 타입이 참조형인 경우 메모리 공간의 크기를 런타임에 동적으로 할당한다.  -->  힙이 구조화되어 있지 않는 이유 

 

이처럼 콜 스택과 힙으로 구성된 자바스크립트 엔진은 요청된 태스크를 순차적으로 실행할 뿐이다.

브라우저에 내장된 자바스크립트 엔진은 싱글 스레드 방식으로 동작한다.

 

❗소스코드 평가와 실행을 제외한 모든 처리는, 자바스크립트 엔진을 구동하는 환경인 브라우저 / Node.js가 담당한다.

 

 

📍  브라우저 환경  (멀티 스레드)

 

자바스크립트의 비동기 처리를 돕기 위해 다음과 같은 영역 & 기능을 제공한다.

 

✔  태스크 큐 task queue / event queue / callback queue

 

비동기 함수의 콜백 함수 or 이벤트 헨들러가 일시적으로 보관되는 영역이다.

테스트 큐와는 별도로, 프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수가 일시적으로 보관되는 마이크로태스크 큐도 존재한다

 

 

📍  마이크로태스크 큐 microtask queue / job queue

 

setTimeout(() => console.log(1), 0);

Promise.resolve()
  .then(() => console.log(2))
  .then(() => console.log(3));

setTimeout과 Promise 후속처리 메서드 모두 비동기로 동작하므로 1 - 2 - 3 순서대로 출력될 것처럼 보인다.
그러나 실제로는 2 - 3 - 1 순으로 출력된다.

왜 ??

프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수는 태스크 큐가 아니라 마이크로태스크 큐에 저장되기 때문이다 !!
마이크로태스크 큐에는 프로미스의 후속 처리 메서드의 콜백 함수가 일시 저장된다.
이외의 비동기 함수의 콜백 함수나 이벤트 핸들러는 태스크 큐에 일시 저장된다.

마이크로태스크 큐는 태스크 큐보다 우선순위가 높다.
이벤트 루프는 콜 스택이 비면, 마이크로태스크 큐를 점검하고 대기 하고 있는 함수가 없으면 그 다음으로 태스크 큐를 검사한다.

 

 

✔  이벤트 루프 event loop

 

콜 스택에서 현재 실행 중인 실행 컨텍스트가 있는지 & 태스크 큐에 대기 중인 함수가 있는지 반복해서 확인한다. 

만약 콜 스택이 비어있고 태스크 큐에 대기 중인 함수가 있다면,

이벤트 루프는 순차적으로 FIFO 태스크 큐에 대기 중인 함수를 콜 스택으로 이동시킨다.

 

자바스크립트 엔진과 달리, 브라우저는 멀티 스레드 방식으로 동작한다.

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