[Node.js] 3장 노드 기능

🔍 노드 내장 모듈.zip

📌 os

노드는 os 모듈에 정보가 담겨 있어 정보를 가져올 수 있다. 일반적인 웹 서비스를 제작할 때는 사용 빈도가 높지 않지만, 운영체제별로 다른 서비스를 제공할 때 유용하다.

const os  = require('os')

console.log('운영체제 정보--------------------')
console.log('os.arch(): ', os.arch())  // 프로세서 아키텍처 정보 -> process.arch와 동일
console.log('os.platform(): ', os.platform())  // 운영체제 플랫폼 정보 -> process.platform과 동일
console.log('os.type(): ', os.type())  // 운영체제 종류
console.log('os.uptime(): ', os.uptime())  // 운영체제 부팅 이후 흐른 시간
console.log('os.hostname(): ', os.hostname())  // 컴퓨터 이름
console.log('os.release(): ', os.release())  // 운영체제의 버전

console.log('경로--------------------')
console.log('os.homedir(): ', os.homedir())  // 홈 디렉터리 경로
console.log('os.tmpdir(): ', os.tmpdir())  // 임시 파일 저장 경로

console.log('cpu 정보--------------------')
console.log('os.cpus(): ', os.cpus())  // 컴퓨터의 코어 정보
console.log('os.cpus().length: ', os.cpus().length)

console.log('메모리 정보--------------------')
console.log('os.freemem(): ', os.freemem())  // 사용 가능한 메모리
console.log('os.totalmem(): ', os.totalmem())  // 전체 메모리 용량

📌 path

폴더와 파일의 경로를 쉽게 조작하도록 도와주는 모듈이다. 운영체제별로 경로 구분자가 다르기 대문에 path 모듈이 필요하다.

• 윈도우: \, POSIX: /

💡 join과 resolve의 차이

path.join('/a', '/b', '/c')  -> a/b/c (상대경로로 처리)

path.resolve('/a', '/b', '/c') -> b/c (절대경로로 인식해 앞 경로 무시)

const path = require('path')

const string = __filename

console.log('paht.sep: ', path.sep)  // 경로 구분자
console.log('path.delimiter: ', path.delimiter)  // 환경 변수 구분자(윈도 - ;, POSIZ - :)
console.log('--------------------')
console.log('path.dirname(): ', path.dirname(string))  // 파일이 위치한 폴더 경로
console.log('path.extname(): ', path.extname(string))  // 파일의 확장자
console.log('path.basename(): ', path.basename(string))  // 확장자 포함해서 파일 이름 표시
console.log('path.basename - extname: ', path.basename(string, path.extname(string)))
console.log('--------------------')
console.log('path.parse(): ', path.parse(string))  // 파일 경로를 root, dir, base, ext, name으로 분리
console.log('path.format(): ', path.format({dir: 'C:\\users\\zerocho', name: 'path', ext: '.js'}))
 // path.parse()한 객체를 파일 경로로 합침
console.log('path.normalize(): ', path.normalize('C://users\\\\zerocho\\\path.js'))  // \, / 실수했을 때 올바르게 변경
console.log('--------------------')
console.log('path.isAbsolute(C:\\): ', path.isAbsolute('C:\\'))  // 파일 경로가 절대경로면 true, 상대경로면 false
console.log('path.isAbsolute(./home): ', path.isAbsolute('./home'))
console.log('--------------------')
console.log('path.relative(): ', path.relative('C:\\users\\zerocho\\path.js', 'C:\\'))
 // 경로 2개를 넣으면 첫 번째에서 두 번째 경로로 가는 방법 알림
console.log('path.join(): ', path.join(__dirname, '..', '..', '/users', '.', '/zerocho'))  // 여러 인수 넣으면 하나의 경로로 합침
console.log('path.resolve(): ', path.resolve(__dirname, '..', 'users', '.', '/zerocho'))  // join()과 비슷

📌 url

인터넷 주소를 쉽게 조작하도록 도와주는 모델

• WHATWG 방식

username, password, origin, searchParams 속성은 WHATWG에만 존재

search 부분을 searchParams라는 특수한 객체로 반환한다. (search는 ?로 시작하고, 키=값 형태로 데이터 전달)

const url = require('url')

const { URL } = url
const myURL = new URL('http://www.gilbut.co.kr/book/bookList.aspx?sercate1=001001000#anchor')

console.log('new URL(): ', myURL)
console.log('url.format(): ', url.format(myURL))

 

• 기존 노드에서 사용하던 방식

- url.parse(주소): 주소를 분해한다. username과 password 대신 'auth' 속성, searchParams 대신 'query' 존재

- url.format(객체): WHATWG와 기존 노드의 url 모두 사용 가능, 분해되었던 url을 원래대로 조립

const url = require('url')

const { URL } = url

const parsedUrl = url.parse('http://gilbut.co.kr/book/bookList.aspx?sercate1=001001000#anchor')
console.log('url.parse(): ', parsedUrl)
console.log('url.format(): ', url.format(parsedUrl))

 

💡 노드의 url 형식을 꼭 사용해야 하는 경우

host 부분 없이 pathname 부분만 오는 주소인 경우 (/book/bookList.apsx)

+ 이유는 4장에서 공부해보기(책에 없으면 인터넷 검색)

📌 querystring

기존 노드의 url을 사용할 때, search 부분을 사용하기 쉽게 객체로 만드는 모듈로, 간단하게 객체로 분해되고 문자열로 조립되므로 편리하다.

• querystring.parse(쿼리): url의 query 부분을 자바스크립트 객체로 분해
• querystring.stringify(객체): 분해된 query 객체를 문자열로 다시 조립

📌 crypto

다양한 방식의 암호화를 도와주는 모듈

 

✅ 단방향 암호화

복호화 할 수 없는 암호화 방식으로, 한 번 암호화하면 원래 문자열을 찾을 수 없다. 암호화라고 표현하는 대신 해시 함수라고도 부른다.

단방향 암호화 알고리즘은 주로 해시 기법을 사용한다.

* 해시 기법: 어떠한 문자열을 고정된 길이의 다른 문자열로 바꿔버리는 방식

 

✅ 양방향 암호화

암호화된 문자열을 복호화할 수 있으며, 키(열쇠)가 사용된다. 따라서 대칭형 암호화에서 암호를 복호화하려면 암호화할 때 사용한 키와 같은 키를 사용해야 한다.

📌 util

각종 편의 기능을 모아둔 모듈이다.

• util.promisify: 콜백 패턴을 프로미스 패턴으로 바꾼다. 바꿔두면 async/await 패턴까지 사용 가능하다.

📌 worker_threads

노드에서 멀티 스레드 방식으로 작업하는 방법이다.

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

if (isMainThread) {
  const
  worker = new Worker(__filename)
  worker.on('message', message => console.log('from worker', message))
  worker.on('exit', () => console.log('worker exit'))
  worker.postMessage('ping')
} else {
  parentPort.on('message', (value) => {
    console.log('from parent', value)
    parentPort.postMessage('pong')
    parentPort.close()
  })
}

/* isMainThread를 통해 현재 메인 스레드에서 실행되는지, 생성한 워커 스레드에서 실행되는지 구분된다.
메인 스레드에서는 new Worker를 통해 현재 파일을 워커 스레드에서 실행시키고 있고, 현재 파일의 else 
부분만 워커 스레드에서 실행된다.

메인에서는 worker.postMessage로 워커에 데이터를 보낼 수 있고, 워커는 parentPort.on('message')로
부모로부터 메시지를 받는다. parentPort.postMessage로 부모에게 메시지를 보내고, 부모는
worker.on('message')로 메시지를 받는다. */

// 주의! worker에서 on 메서드를 사용할 땐, 직접 워커를 종료해야 한다.

+ 노드에서 멀티 스레드를 사용하는 이유?

📌 child_process

노드에서 다른 프로그램을 실행하고 싶거나 명령어를 수행하고 싶을 때 사용하는 모듈이다.

이 모듈을 통해 파이썬과 같은 다른 언어의 코드를 실행하고 결괏값을 받을 수 있다.

 

✅ 모듈 이름이 child_process인 이유?

현재 노드 프로세스 외에 새로운 프로세스를 띄워서 명령을 수행하고, 노드 프로세스에 결과를 알려주기 때문이다.

 

✅ 기타 다양한 모듈들

https://nodejs.org/ko/docs/

문서 | Node.js

 

🔍 fs 모듈을 이용한 파일 시스템 접근

fs 모듈은 파일 시스템에 접근하는 모듈이다. 파일을 생성하거나 삭제하고, 읽거나 쓸 수 있고, 폴더를 만들거나 지울 수 있다.

 

📌 fs 모듈 사용 방법

✅기본적인 방법

// readme.txt
저를 읽어주세요.

// readFile.js
const fs = require('fs')

fs.readFile('./readme.txt', (err, data) => {
  if (err) {
    throw err
  }
  console.log(data)
  console.log(data.toString())
})

fs 모듈을 불러온 후 읽을 파일의 경로를 지정한다. 이때, 파일의 경로가 현재 파일 기준이 아니라 node 명령어를 실행하는 콘솔 기준이라는 점에 유의해야 한다.

readFile의 결과물은 버퍼(Buffer) 형식으로 제공된다. 따라서 toString()을 사용하여 문자열로 변환한다.

 

✅ 프로미스 기반의 fs 모듈 사용 방법

const fs = require('fs').promises

fs.readFile('./readme.txt')
  .then((data) => {
    console.log(data)
    console.log(data.toString())
  })
  .catch((err) => {
    console.error(err)
  })

 

🔍 동기와 비동기, 블로킹과 논 블로킹

📌 동기 / 비동기

요청받은 함수가 작업을 완료했는지를 체크해서 순차적 흐름의 차이

• 동기: 요청자가 요청받은 함수의 작업이 완료되었는지 계속 확인 (여러 함수들이 시간을 맞춰 실행됨)
• 비동기 : 요청자는 요청 후 신경X, 요청받은 함수가 작업을 마치면 알려줌 (함수들의 작업 시작/종료 시간이 맞지 않을수도)

📌 블로킹 / 논 블로킹

요청받는 함수가 제어권(함수실행권)을 언제 넘겨주느냐의 차이

• 블로킹 : 요청받는 함수가 작업을 모두 마치고 나서야 요청자에게 제어권을 넘겨줌 (그동안 요청자는 아무것도 하지않고 기다림)
• 논블로킹 : 요청받은 함수가 요청자에게 제어권을 바로 넘겨줌 (그동안 요청자는 다른 일을 할 수 있음)

노드에서는 대부분 동기-블로킹 방식과 비동기-논 블로킹 방식이 대부분이다.

동기-블로킹 방식

비동기-논 블로킹 방식

 

 

 

✅ 동기 메서드와 비동기 메서드

비동기 메서드들은 백그라운드에 해당 파일을 읽으라고만 요청하고 다음 작업으로 넘어간다. 그리고 읽기가 완료되면 백그라운드가 다시 메인 스레드에 알리고, 메인 스레드는 등록된 콜백 함수를 실행한다. 이 방식은 수백 개의 I/O 요청이 들어와도 메인 스레드는 백그라운드에 요청을 위임하고, 나중에 백그라운드가 각각의 요청 처리가 완료되었다고 알리면 그때 콜백 함수를 처리하면 된다.

 

✅ 버퍼

노드는 파일을 읽을 때 메모리에 파일 크기만큼 공간을 마련해두며 파일 데이터를 메모리에 저장한 뒤 사용자가 조작할 수 있도록 하는데, 이때 메모리에 저장된 데이터가 버퍼다.

 

✅ 스트림

버퍼의 크기를 작게 만든 후 여러 번으로 나눠 보내는 방식이 등장했다. 이를 편리하게 만든 것이 스트림이다.

스트림끼리 연결하는 것을 '파이핑한다'고 표현한다.

스트림을 사용하면 효과적으로 데이터를 전송할 수 있기 때문에 동영상 같은 큰 파일을 전송할 때 스트림을 사용한다.

 

✅ 스레드풀

비동기 메서드는 여러 번 실행해도 백그라운드에서 동시에 처리되는데, 스레드풀이 있기 때문이다. 스레드풀은 기본적으로 개수가 4개다.

 

🔍 이벤트

on('data', 콜백) 또는 on('end', 콜백)을 사용했는데, 이것은 data라는 이벤트와 end라는 이벤트가 발생할 때 콜백 함수를 호출하도록 이벤트를 등록한 것이다.

• on(이벤트명, 콜백): 이벤트 이름과 이벤트 발생 시의 콜백을 연결한다.
• addListener(이벤트명, 콜백): on과 기능이 같다. (이벤트 등록)
• emit(이벤트명): 이벤트를 호출하는 메서드다.
• removeAllListener(이벤트명): 이벤트에 연결된 모든 이벤트 리스너를 제거한다.
• removeListener(이벤트명, 리스너): 이벤트에 연결된 리스너를 하나씩 제거한다.

🔍 예외 처리

노드에서 예외 처리는 중요하다. 노드의 메인 스레드는 하나뿐이므로 메인 스레드가 멈추면 전체 서버가 멈춘다는 뜻이다. 따라서 예외 처리는 필수다.

 

✅ try/catch로 에러 잡기

setInterval(() => {
  console.log('시작');
  try {
    throw new Error('서버를 고장내주마!');
  } catch (err) {
    console.error(err);
  }
}, 1000);

 

✅ 노드 자체에서 잡아주는 에러

const fs = require('fs');

setInterval(() => {
  fs.unlink('./abcdefg.js', (err) => {
    if (err) {
      console.error(err);
    }
  });
}, 1000);

 

빈칸 문제

1. 운영체제별로 다른 서비스를 제공하고 싶을 때 _____이 유용하다.
2. 노드의 url 형식은 host 부분 없이 ________ 부분만 오는 주소인 경우 꼭 사용해야 한다.
3. 단방향 암호화와 양방향 암호화의 차이는 ___를 할 수 없는 것과 있는 것의 차이다.
4. fs 모듈 사용 시 파일의 경로는 __ 기준이다.
5. 블로킹과 논 블로킹은 ___을 언제 넘겨주느냐의 차이다.
6. 비동기 메서드는 ____이 있기 때문에 백그라운드에서 동시에 처리된다.
7. 노드의 메인 스레드는 _개다.

코드 문제

1. fs 모듈에서 promise 속성을 불러와 파일을 만들어보세요. (파일 이름: 이름.txt, 파일 내용: 나를 소개하는 한 줄)
2. 강제로 에러를 발생시키고, try/catch으로 에러를 잡아보세요.

 

 

 

빈칸 문제 답

1. os 모듈
2. pathname
3. 복호화
4. 콘솔
5. 제어권
6. 스레드풀
7. 1

 

코드 문제 답

1.

const fs = require('fs').promises

fs.writeFile('./seol.txt', '안녕하세요. 저는 코너의 기획팀장 seol입니다. 저는 지금 노드를 공부하는 중입니다.')
  .then(() => {
    return fs.readFile('./seol.txt')
  })
  .then((data) => {
    console.log(data.toString())
  })
  .catch((err) => {
    console.error(err)
  })

2.

setInterval(() => {
  console.log('시작');
  try {
    throw new Error('내 이름은 seol, 서버 고장내러 왔죠.');
  } catch (err) {
    console.error(err);
  }
}, 1000);

 

 

참고: https://inpa.tistory.com/entry/%F0%9F%91%A9%E2%80%8D%F0%9F%92%BB-%EB%8F%99%EA%B8%B0%EB%B9%84%EB%8F%99%EA%B8%B0-%EB%B8%94%EB%A1%9C%ED%82%B9%EB%85%BC%EB%B8%94%EB%A1%9C%ED%82%B9-%EA%B0%9C%EB%85%90-%EC%A0%95%EB%A6%AC

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Editor : seol