[부스트캠프 9기 챌린지] 학습 정리 - 09일차

안녕하세요!

오늘은 Observer 설계패턴, thread, event emitter, Publisher와 Subscriber 패턴 등 배운게 많아 차근차근 정리해보겠습니다.

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Pub - Sub 구조

해당 구조는 많은 곳에서 쓰이는데, 이전에 제가 소개한 MQTT라는 통신도 이와 같은 구조였습니다. MQTT를 통해 해당 구조를 이해하고 싶으시면 아래 글을 참고해주세요!

[프로그래밍 언어/통신] - [MQTT] MQTT란 무엇일까? - 1편 (MQTT/Publish/Subscribe/Topic)

[MQTT] MQTT란 무엇일까? - 1편 (MQTT/Publish/Subscribe/Topic)

 

전 이 구조를 이해하기 가장 좋은 방법으로 Youtube와 매칭지어서 이해했습니다.

(현실 youtube와는 다르게 구독을 하고 나서 알림을 받아야만 해당 영상을 볼 수 있다고 가정하고 생각해주세요!)

유튜브에서 유튜버들이 항상 외치는 구독 부탁드린다는 말에서 구독이 영어로 Subscribe이거든요. 그리고 유튜버을 Publisher로 보시면 됩니다.

Youtube 세상에서는 각 유튜버별로 유튜브 서버에 채널이 하나씩 있습니다. 

유튜브에는 구독한 유튜버가 영상을 올릴 때 마다 알림이 오도록 하는 기능이 있습니다.

 

각 구독자별로 아래와 같이 유튜버들을 좋아해서 구독한 상황이라고 가정해보겠습니다.

이 상태에서 유튜버 A와 유튜버 B가 본인의 채널에 영상을 업로드한다면 알림은 어떻게 가게 될까요?

구독한 그대로 영상이 올라오자마자 구독자들에게 해당 유튜버 채널에 알림이 오게 됩니다. 

 

이 모습 그대로를 구독자를 Subscriber, 유튜버를 Publisher로 하여 생각하게 되면 Pub - Sub 구조 완성입니다!

특징

위 상황을 보시면 구독자는 유튜버에게 지금 직접 특정 영상을 내놓으라고 하지 않습니다.

그리고 유튜버도 특정 구독자에게 주기 위한 영상을 찍지 않습니다.

 

현재 Pub-Sub구조에서 구독자는 Youtube 내에서 내가 좋아하는 유튜버의 채널을 구독하고 영상이 올라오길 기다릴뿐입니다.

그리고 유튜버는 누가 나를 구독했는지 신경쓸 필요 없이 그저 Youtube의 내 채널에 내가 찍을 영상을 올릴 뿐입니다.

 

결론적으로 Publisher는 데이터를 줄 뿐, Subscriber는 구독 할 뿐이고, 중간에서 이에 맞게 데이터를 전달해주는 일을 하는 역할인 Youtube와 같은 Broker라는 것이 있습니다.

 

그리고 이렇게 알림을 보내는 디자인 패턴을 Observer 설계패턴이라고 합니다.

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Multi Thread

Thread는 프로세스 내에서 실행되는 독립적인 실행 단위. 여러 Thread를 사용하면 병렬로 작업을 수행할 수 있어 프로그램의 효율성을 높일 수 있음.

 

Thread를 여러 개 쓰는 Multi Thread는 내가 만든 프로그램이 좀 많이 빡센 작업을 해야 할 것 같을 때 쓰입니다. 

6초 걸리는 작업이 있다고 해봅시다. 하나의 Thread에서 전부 실행하게 되면 작업이 완료되는데 6초가 걸립니다.

그럼 이 작업을 빠르게 끝내기 위해 Thread를 하나 더 써본다고 해봅시다.

Thread가 하나 더 늘면서 작업 중 오래 걸리는 부분을 따로 떼어 새로운 Thread에서 작업하도록 했습니다.

그래서 각 작업이 완료되는데 각각 3초씩 걸린다 했을 때, Thread 두개가 병렬로 작업을 처리하여 3초만에 작업을 완료할 수 있습니다.

 

worker_thread

worker_thread는 node.js에서 멀티 스레드를 사용하기 위한 모듈입니다.

예시를 통해 알아보겠습니다.

// main.js

const { Worker, parentPort } = require('worker_threads');

const worker = new Worker('./worker.js');

worker.on('message', (message) => {
  console.log('Result from worker:', message);
});

worker.postMessage({ num1: 1, num2: 2 });

console.log('Message posted to worker');

// worker.js

const { parentPort } = require('worker_threads');

parentPort.on('message', (message) => {
  const result = message.num1 + message.num2;
  parentPort.postMessage(result);
});

// 출력 결과

Message posted to worker
Result from worker: 3

 

여기서 특이점으로는 코드에서는 더 아래에 나온 Message posted to worker란 문구가 출력에선 더 위에 나왔단 점입니다.

 

어떻게 진행이 되는 것인지 알아봅시다.

1. 선언

const worker = new Worker('./worker.js');

선언은 위와 같이 멀티 스레드로 작업할 코드를 작성한 파일의 경로를 입력해줍니다.

2. 메시지 전달

worker.postMessage({ num1: 1, num2: 2 });

worker.on이 위에 있는데 왜 이것부터 하냐구요? 일단 전달할 메시지를 먼저 전달하고 on을 실행하게 되기 때문입니다.

num1: 1, num2: 2가 들어있는 객체를 이제 ./worker.js로 전달합니다. 그럼 worker.js에서 진행을 해봅시다.

3. 멀티 스레드의 작업 실행

parentPort.on('message', (message) => {
  const result = message.num1 + message.num2;
  parentPort.postMessage(result);
});

부모로부터 즉 main.js로부터 온 message를 통해 위와 같은 행동을 실행합니다. message에는  2번 과정으로 인해 { num1: 1, num2: 2 }가 담겨있기 때문에 result는 3이 되고, 3은 다시 부모에게 message로 전달되게 됩니다.

4. 메인 스레드의 작업 실행

worker.on('message', (message) => {
  console.log('Result from worker:', message);
});

이제 worker.on()을 실행할 차례입니다.

worker.on()은 비동기적으로 진행됩니다. worker로 부터 전송되는 메시지를 받게 되면 실행될 준비를 하는 녀석이기 때문에 메시지가 오기까지 기다리게 되면서 이제야 실행이 됩니다.

3번 과정에서 message에는 result의 값, 즉 3이 들어가게 되고, 그래서 Result from worker: 3이 됩니다.

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Event Emitter

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