Node.js

자바스크립트를 기반으로 하는 웹 서버. 구글 크롬의 자바스크립트 엔진인 V8을 기반으로 하고 있으며, 싱글스레드에 비동기 방식을 기반으로 하고 있다.

이전까지 자바스크립트는 프론트엔드, 즉 웹 브라우저 쪽에서 구동되는 프로그래밍 언어로 주로 웹 페이지에 동적인 효과를 주기 위해서 많이 쓰였다. Ajax 덕분에 활용 폭이 넓어졌지만 그래도 프론트엔드로 한정되어 있다는 게 널리 퍼진 인식이었는데, Node.js가 인기를 얻으면서 백엔드, 즉 웹 서버 프로그래밍에도 자바스크립트가 폭발적으로 늘어나는 계기가 되었다. 자바스크립트 기반으로 웹 서버를 만들려는 시도는 그 전에도 있었지만 제대로 인기를 얻은 것은 Node.js다. 이를 통해서 자바스크립트 프로그래머들도 웹 서버 프로그래밍을 할 수 있게 되었고, 특히 개발자가 혼자 또는 소수인 스타트업은 프론트엔드와 백엔드 프로그래머를 따로 두지 않아도 되는 엄청난 이점을 얻게 되었다. 이로써 자바스크립트 개발자들은 더더욱 가혹한 야근에 시달리게 되었다 카더라.

장점

Node.js가 가진 가장 큰 장점을 꼽으라면 빠른 처리 속도다. 아파치나 JBoss와 같은 서버들은 멀티스레드 혹은 멀티프로세스 기반이다. 즉, 연결 요청마다 프로세스나 스레드를 하나씩 배정한다. 반면 Node.js는 스레드가 딱 하나 뿐이고, 이 한 개의 스레드에서 모든 요청을 처리한다. 단, 모든 요청은 비동기 방식으로 처리된다. 무슨 말인고 하니, 기존의 방식은 사용자 A가 서버에 접속해서데이터베이스에 있는 데이터를 요청했을 때, 서버가 데이터베이스에 자료를 요청하고 응답이 올 때까지 기다린다. 메모리의 데이터를 읽고 쓸 때에 비해 디스크나 데이터베이스의 데이터를 읽고 쓸 때 걸리는 시간이 훨씬 길기 때문에 이 과정에서 CPU가 응답을 기다리면서 하염 없이 놀아버린다.

반면 비동기 방식은 서버가 데이터베이스에 자료를 요청하면 응답을 기다리지 않고 다음 명령으로 넘어간다. 자료를 요청할 때, '자료가 들어오면 이 함수를 실행시키라'고 콜백함수를 넘겨주므로, 데이터베이스에서 응답이 오면 콜백함수가 실행된다. 쉽게 말해서, 답이 올 때까지 기다리는 게 아니라 답이 나오면 연락을 달라고 연락처만 주고 가버리는 셈이다. 이런 식으로 싱글스레드에서 여러 연결을 빠르게 처리한다. 마치 예전에 반쪽짜리 멀티태스킹이었던 윈도우 3의 프로그램과 비슷한 방식이다. 이게 왜 빠르지? 할 수 있겠지만 프로세스나 스레드가 하나 생길 때마다 그만큼의 시스템 자원 소모가 발생한다. 하나의 프로세스가 생길 때마다 기본적으로 배분되는 메모리가 있기 때문에 만들 수 있는 프로세스의 수에는 한계가 있다. 또한 프로세스가 스레드를 관리하고 자원을 배분이라기 보다는 줬다 뺐었다 하는 것 역시도 시스템 자원이 들어간다. 싱글스레드 기반에서는 이러한 자원 소모가 최소화되므로 상대적으로 시스템의 자원을 최대한 웹 서버 쪽으로 돌릴 수 있으므로 웹 서버 하나가 받아들일 수 있는 연결 요청이 더 많다.

앞서 말했지만 한 가지 기술로 프론트엔드와 백엔드를 모두 다룰 수 있으므로 자바스크립트 개발자들의 활동 폭이 왕창 넓어지고, 통합적으로 개발할 수 있게 된 것도 장점 중에 하나. 둘을 잘 결합하면 웹 서버가 페이지를 보내는 부담을 줄이는 대신 웹 브라우저 쪽에서 그때 그때 Ajax로 데이터를 당겨가서 페이지를 업데이트하는 방식으로 단일 페이지 애플리케이션(Single-Page Application, SPA)을 구축하기에 편리하다.

문제점

반면 가장 큰 문제는 에러가 생겼을 때 웹 서버가 통째로 죽어버리기 쉽다는 것이다. 멀티프로세스인 경우 프로세스 하나에서 오류가 터져도 그 프로세스만 정리하면 되지만 Node.js는 싱글스레드이므로 연결 중 하나에서 오류가 터지면 웹 서버가 싹 죽어버리는 것. 물론 웹 서버가 죽었을 때 자동으로 다시 실행시켜주는 모듈이 있지만 어쨌든 어느 한 연결의 오류로 연결된 전체 사용자가 일시적으로 서비스를 못 받는 문제가 터지기 쉽다. 또한 프로그래밍이 까다롭다. 멀티프로세스인 경우에는 각각의 프로세스는 자기 혼자 돌아가는 것처럼 생각하고 프로그래밍 되어도 웹 서버가 알아서 관리해 주지만 Node.js는 신경써야 할 게 많다. 멀티프로세스 하듯이 했다가는 한 연결이 CPU를 차지하고 앉아서 다른 연결이 먹통이 되는 일이 생기기 쉽다. 특히 비동기화 처리를 위한 콜백함수가 난무하다 보니, 함수의 매개변수로 함수를 넘기고, 또 그 함수의 매개변수로 함수를 넘기고, 하는 게 줄줄이 이어지다 보면 뭐가 뭔지 대가리가 터지기 시작한다. 코드도 알아보기도 힘들고 디버그도 오리무중이 되기 쉽다. 또한 Node.js가 자랑하는 빠른 성능은 Node.js가 처리속도가 뛰어나서라기보다는 싱글스레드 기반의 비동기 처리 방식 때문이라, 이 점을 제대로 이해 못하고 프로그래밍하면 오히려 기존 웹 서버보다도 느릴 수 있다. 보통 데이터베이스나 디스크 입출력을 많이 하는 반면 웹 서버에서 연산을 많이 하지 않는 웹 페이지라면 Node.js가 확실히 빠르지만 그 반대의 경우라면 Node.js가 별 힘을 못 쓴다.

npm 패키지 관리자는 Node.js에 어마어마한 날개를 달아주게 되는데, 중앙집중식 패키지 저장소에서 원하는 모듈을 손쉽게 검색하고 설치할 수 있기 때문에 Node.js의 활용 폭을 어마어마하게 넓혀 주었다. 다른 프로그래밍 언어도 없는 건 아니지만 패키지의 수나 성장속도가 정말 어마어마하게 빨라서 '혹시 이런 모듈 없나?' 하고 검색하면 우루루 쏟아져 나올 정도다. 또한 npm 설정 파일을 잘 만들어 두면 내 컴퓨터에서 개발했다가 웹 서버로 옮긴다든가 할 때, 설정 파일을 가져가서 npm을 돌려주면 내 웹 애플리케이션에서 사용했던 모듈을 몽땅 가져오므로 의존성 관리도 편리하게 할 수 있다.

최근 들어서는 엔터프라이즈급 서비스들이 Node.js로 이전하는 사례들이 나타나면서 더욱 주목 받고 있다. 대표적인 예가 페이팔. 유명한 PHP 기반 블로그 플랫폼인 워드프레스를 호스팅 서비스하는 WordPress.com도 2015년 칼립소 프로젝트를 공개했다. 이를 통해 PHP 및 MySQL을 들어내버리고 Node.js 기반으로 옮겨갔다. 이 과정에서 이전에는 웹 서버 쪽에서 처리하던 상당 부분을 클라이언트 쪽으로 옮겨서 웹 서버 부담을 줄였다고 밝히고 있다. 한마디로 사용자에게 시스템 부하 떠넘기가. 워드프레스가 PHP 기반으로 가장 인기 있는 플랫폼 가운데 하나이기 때문에 WordPress.com가 Node.js 기반으로 옮겨간 것은 나름대로 큰 사건으로 받아들여졌다. 단, 사용자가 내려 받아 설치해서 쓰는 워드프레스는 여전히 PHP 기반으로 개발되고 있다.

최근에는 Node.js에 가장 인기 있는 웹 프레임워크인 Express, 여기에 자바스크립트 기반 NoSQL 데이터베이스 서버인 몽고DB, 그리고 구글이 만든 MVC 방식 클라이언트 측 자바스크립트 프레임워크인 앵귤러JS를 묶어서 MEAN 스택이라는 자바스크립트 풀 스택 플랫폼 개념이 구축되고 있고 인기 급 상승 중이다. 자바스크립트 언어 하나로 프론트엔드-백엔드-데이터베이스까지 퉁쳐버리는 것이다. 자세한 내용은 해당 항목 참조.