Node.js

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개요

Node.js는 Ryan Dahl이 2009년에 개발한 JavaScript 기반의 오픈소스 서버 사이드 런타임 환경이다. Chrome V8 자바스크립트 엔진을 기반으로 동작하며, 비동기(Asynchronous) 이벤트 기반 모델을 채택해 대규모 네트워크 애플리케이션에 최적화되어 있다.

Node.js는 기존에 웹 브라우저에서만 실행되던 JavaScript를 서버 환경에서도 사용할 수 있도록 만든 런타임이다. 싱글 스레드 구조이지만 이벤트 루프와 비동기 I/O를 활용해 수천 개의 연결을 동시에 처리할 수 있다.

주요 특징

항목 설명
엔진 Chrome V8 JavaScript Engine 기반
언어 JavaScript, TypeScript
구조 싱글 스레드 + 이벤트 루프 모델
비동기 처리 libuv를 통한 Non-blocking I/O
패키지 관리자 npm (Node Package Manager)
플랫폼 지원 Windows, Linux, macOS
확장성 C++, Rust, WASM 네이티브 모듈 연동 가능

역사

연도 버전/사건 주요 내용
2009 첫 공개 Ryan Dahl, V8 기반 비동기 런타임 발표
2011 npm 통합 Node.js 패키지 관리 생태계 등장
2014 io.js 분기 커뮤니티 포크(io.js) 등장
2015 Node.js 재통합 (v4.0) io.js 병합, LTS 체계 확립
2018 Node.js 10 LTS async/await, HTTP/2 지원
2020 Node.js 14+ ES Modules, Diagnostics Channel 도입
2023 Node.js 20 WebAssembly, fetch API 기본 지원

동작 구조

Node.js의 내부 구조는 다음과 같다:

계층 구성 요소 역할
언어 계층 JavaScript 애플리케이션 코드 실행
엔진 계층 V8 Engine 자바스크립트 → 기계어 변환
런타임 계층 libuv, c-ares 비동기 I/O, 이벤트 루프 처리
바인딩 계층 C++ Addon, N-API 네이티브 모듈과 상호작용
시스템 계층 OS Kernel 파일, 네트워크, 프로세스 관리

이벤트 루프 (Event Loop)

Node.js의 핵심 구조는 이벤트 루프(Event Loop) 이다. 이는 싱글 스레드 환경에서도 다중 요청을 동시에 처리할 수 있게 한다. 

console.log('Start');

setTimeout(() => {
  console.log('Async Task');
}, 1000);

console.log('End');

npm (Node Package Manager)

npm은 Node.js의 공식 패키지 관리 도구로, 전 세계에서 가장 큰 오픈소스 모듈 저장소를 제공한다.

기본 명령어: 

npm init        # 프로젝트 초기화
npm install express   # 모듈 설치
npm run start   # 스크립트 실행

또한 Yarn, pnpm 등의 대체 패키지 관리자도 존재한다.

주요 모듈

Node.js는 표준 모듈 세트를 포함하고 있으며, 외부 패키지와 함께 풍부한 개발 생태계를 구성한다.

범주 모듈 설명
파일 시스템 fs 파일 읽기/쓰기
네트워킹 http, net, dns 서버 및 TCP 통신
운영체제 os 시스템 정보 조회
이벤트 events 이벤트 생성 및 구독
스트림 stream 데이터 스트리밍 처리
암호화 crypto 해시, 암호화 연산
프로세스 child_process 외부 명령 실행

예제 코드

간단한 웹 서버 예시: 

const http = require('http');

http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
  res.end('Hello, TechPedia!\n');
}).listen(8080);

console.log('Server running on http://localhost:8080');

성능 특징

  • V8 JIT을 통한 빠른 실행 속도
  • libuv 기반 비동기 이벤트 루프
  • 낮은 리소스 점유로 고동시성(High Concurrency) 지원
  • Cluster 모듈로 멀티코어 활용 가능
  • Worker Threads로 병렬 처리 확장

Node.js와 Deno, Bun 비교

항목 Node.js Deno Bun
개발자 Ryan Dahl (2009) Ryan Dahl (2018) Jarred Sumner (2022)
엔진 V8 V8 JavaScriptCore
언어 JavaScript, TypeScript TypeScript 기본 지원 JS/TS/JSX
패키지 시스템 npm URL Import npm 호환 + 자체 빌트인
보안 모델 제한적 샌드박스 기반 네이티브 모듈 통합
속도 빠름 빠름 매우 빠름 (Zig 기반 런타임)

활용 분야

Node.js와 TypeScript

Node.js는 TypeScript와 결합해 대규모 애플리케이션 개발에 자주 사용된다. TS를 Node.js에서 실행하기 위해 ts-node 또는 Bun, Deno 같은 런타임이 함께 쓰인다.

현대 트렌드

같이 보기

참고 문헌

  • Node.js Documentation – Official Site
  • Ryan Dahl, “Introduction to Node.js”, JSConf (2009)
  • libuv Project Documentation
  • npm Registry Reference
  • Google V8 Engine Docs
  • Deno vs Node.js Comparison, 2024 TechRadar Report
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