[노드 2팀] #5. 노드 기능(2)

🌟키워드: 파일 시스템 접근, 동/비동기 처리, fs메서드, 이벤트처리, 예외 처리, 

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1. 파일 시스템 접근 

1-1. fs 모듈

파일 시스템에 접근하는 모듈

→  파일 생성, 삭제, 읽거나 쓰기, 폴더 지우기 가능

 

const fs = require('fs');

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

 

파일을 읽은 후에 실행될 콜백 함수도 readFile 메서드의 인수로 같이 넣는다.

이 콜백 함수의 매개변수로 에러 또는 데이터를 받는다.

파일을 읽다가 무슨 문제가 생겼다면 에러가 발생할 것이고, 정상적으로 읽었다면 다음과 같이 콘솔에 결과가 나온다.

 

fs는 기본적으로 콜백 형식의 모듈이므로 실무에서 사용하기가 불편하여 fs 모듈을 프로미스 형식으로 바꿔주는 방법을 사용한다.

const fs = require('fs').promises;

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

 

 

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2. 동기, 비동기 메소드

노드 → 보통은 비동기 메소드 사용한다. Ex) setTimeout, process.nextTick

fs모듈 → 동기 메소드

 

2-1. 비동기 메소드

비동기 메서드들은 백그라운드에 해당 파일을 읽으라고만 요청하고 다음 작업으로 넘어간다. 따라서 파일 읽기 요청만 세 번을 보내고 console.log('끝')을 찍는다. 나중에 읽기가 완료되면 백그라운드가 다시 메인 스레드에 알린다. 메인 스레드는 그제서야 등록된 콜백 함수를 실행한다.

수백 개의 I/O 요청이 들어와도 메인 스레드는 백그라운드에 요청 처리를 위임한다. 그 후로도 얼마든지 요청을 더 받을 수 있다. 나중에 백그라운드가 각각의 요청 처리가 완료되었다고 알리면 그때 콜백 함수를 처리하면 된다.

const fs = require('fs');

console.log('시작');
fs.readFile('./readme2.txt', (err, data) => {
  if (err) {
    throw err;
  }
  console.log('1번', data.toString());
  fs.readFile('./readme2.txt', (err, data) => {
    if (err) {
      throw err;
    }
    console.log('2번', data.toString());
    fs.readFile('./readme2.txt', (err, data) => {
      if (err) {
        throw err;
      }
      console.log('3번', data.toString());
      console.log('끝');
    });
  });
});

 

이전 readFile의 콜백에 다음 readFile을 넣는다.

순서가 어긋나는 일은 없다.

 

2-2. 동기 메소드

비동기와 다르게 콜백함수가 없다.

• 동기와 비동기: 백그라운드 작업 완료 확인한다.

• 블로킹과 논블로킹: 함수가 바로 return되는지 확인한다.

노드에서는 동기-블로킹 방식과 비동기-논블로킹 방식이 대부분이다. 동기-논블로킹이나 비동기-블로킹은 없다고 봐도 된다.

동기-블로킹 방식에서는 백그라운드 작업 완료 여부를 계속 확인하며, 호출한 함수가 바로 return되지 않고 백그라운드 작업이 끝나야 return한다. 비동기-논블로킹 방식에서는 호출한 함수가 바로 return되어 다음 작업으로 넘어가고, 백그라운드 작업 완료 여부는 신경 쓰지 않고 나중에 백그라운드가 알림을 줄 때 비로소 처리한다.

 

const fs = require('fs').promises;

console.log('시작');
fs.readFile('./readme2.txt')
  .then((data) => {
    console.log('1번', data.toString());
    return fs.readFile('./readme2.txt');
  })
  .then((data) => {
    console.log('2번', data.toString());
    return fs.readFile('./readme2.txt');
  })
  .then((data) => {
    console.log('3번', data.toString());
    console.log('끝');
  })
  .catch((err) => {
    console.error(err);
});

toString 메서드를 사용하는 이유는 data가 버퍼이기 때문이다.

 

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3. 파일 읽기 쓰기

3-1. 버퍼 이용하는 방법

버퍼링 : 영상을 재생할 수 있을 때까지 데이터를 모으는 동작이다.

 

노드는 파일을 읽을 때 메모리에 파일 크기만큼 공간을 마련해두며 파일 데이터를 메모리에 저장한 뒤 사용자가 조작할 수 있도록 한다. 이때 메모리에 저장된 데이터가 바로 버퍼이다.

 

buffer.js

const buffer = Buffer.from('저를 버퍼로 바꿔보세요');
console.log('from():', buffer);
console.log('length:', buffer.length);
console.log('toString():', buffer.toString());

const array = [Buffer.from('띄엄 ' ), Buffer.from('띄엄 ' ), Buffer.from('띄어쓰기')];
const buffer2 = Buffer.concat(array);
console.log('concat():', buffer2.toString());

const buffer3 = Buffer.alloc(5);
console.log('alloc():', buffer3);

 

 

- Buffer 객체의 메소드 -

• from(문자열): 문자열을 버퍼로 바꿀 수 있다.

• concat(배열): 배열 안에 든 버퍼들을 하나로 합친다.

• alloc(바이트): 빈 버퍼를 생성한다. 바이트를 인수로 넣으면 해당 크기의 버퍼가 생성된다.

• toString(버퍼): 버퍼를 다시 문자열로 바꿀 수 있다. 이때 base64나 hex를 인수로 넣으면 해당 인코딩으로도 변환 가능하다.

 

문제점)

매번 전체 용량을 버퍼로 처리해야 다음 단계로 넘어갈 수 있다.

 

3-2. 스트림 이용하는 방법

스트리밍 :  방송인의 컴퓨터에서 시청자의 컴퓨터로 영상 데이터를 조금씩 전송하는 동작이다.

즉, 버퍼의 크기를 작게 만들고 여러 번에 걸쳐 나눠 보내는 방식이다.

 

- 파일을 읽는 스트림 메서드: createReadStream

 

const fs = require('fs');

const readStream = fs.createReadStream('./readme3.txt', { highWaterMark: 16 });
const data = [];

readStream.on('data', (chunk) => {
  data.push(chunk);
  console.log('data :', chunk, chunk.length);
});

readStream.on('end', () => {
  console.log('end :', Buffer.concat(data).toString());
});

readStream.on('error', (err) => {
  console.log('error :', err);
});

 

1. createReadStream으로 읽기 스트림을 만든다.

2. 인수는 옵션 객체인데, highWaterMark라는 옵션이 버퍼의 크기(바이트 단위)를 정할 수 있는 옵션이다. 기본값은 64KB이지만, 여러 번 나눠서 보내는 모습을 보여주기 위해 16B로 낮췄다.

3. readStream은 이벤트 리스너를 붙여서 사용한다. -> data, end, error 이벤트

4. 에러 발생 => error 이벤트 호출, 파일 읽기 시작 => data 이벤트, 파일 다 읽으면 => end 이벤트

 

◈ 더 많은 메소드는 책 참고..

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4. 기타 fs 메소드

fs : 파일 시스템을 조작하는 다양한 메서드를 제공한다.

 

const fs = require('fs').promises;
const constants = require('fs').constants;

fs.access('./folder', constants.F_OK | constants.W_OK | constants.R_OK)
  .then(() => {
    return Promise.reject('이미 폴더 있음');
  })
  .catch((err) => {
    if (err.code === 'ENOENT') {
      console.log('폴더 없음');
      return fs.mkdir('./folder');
    }
    return Promise.reject(err);
  })
  .then(() => {
    console.log('폴더 만들기 성공');
    return fs.open('./folder/file.js', 'w');
  })
  .then((fd) => {
    console.log('빈 파일 만들기 성공', fd);
    return fs.rename('./folder/file.js', './folder/newfile.js');
  })
  .then(() => {
    console.log('이름 바꾸기 성공');
  })
  .catch((err) => {
    console.error(err);
});

 

 

- 4가지 비동기 메소드 -

• fs.access(경로, 옵션, 콜백): 폴더나 파일에 접근할 수 있는지를 확인한다. 두 번째 인수로 상수들(constants를 통해 가져옵니다)을 넣었다. 

* F_OK는 파일 존재 여부, R_OK는 읽기 권한 여부, W_OK는 쓰기 권한 여부, 파일/폴더나 권한이 없다면 에러가 발생하는데,  에러 코드는 ENOENT이다.

• fs.mkdir(경로, 콜백): 폴더를 만드는 메서드이다. 이미 폴더가 있다면 에러가 발생하므로 먼저 access 메서드를 호출해서 확인한다.

• fs.open(경로, 옵션, 콜백): 파일의 아이디(fd 변수)를 가져오는 메서드다. 파일이 없다면 파일을 생성한 뒤 그 아이디를 가져온다. 가져온 아이디를 사용해 fs.read 또는 fs.write로 읽거나 쓸 수 있다. 두 번째 인수로 어떤 동작을 할 것인지를 설정할 수 있다. 쓰려면 w, 읽으려면 r, 기존 파일에 추가하려면 a이다. 앞의 예제에서는 w를 했으므로 파일이 없을 때 새로 만들 수 있다. r이었다면 에러가 발생한다.

• fs.rename(기존 경로, 새 경로, 콜백): 파일의 이름을 바꾸는 메서드이다. 기존 파일 위치와 새로운 파일 위치를 적으면 된다. 꼭 같은 폴더를 지정할 필요는 없으므로 잘라내기 같은 기능을 할 수도 있다.

 

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5. 스레드 풀

 fs 메서드를 여러 번 실행해도 백그라운드에서 동시에 처리한다. → 스레드 풀 있기 때문이다.

스레드 풀 : 직접 컨트롤할 수 없지만, 개수는 조절할 수 있으며, 동시에 처리가 된다.

내부적으로 스레드 풀을 사용하는 모듈 :  crypto, zlib, dns.lookup 등이 있다.

즉, 스레드 풀 : 동시에 실행되는 작업을 관리하는 데 사용되는 메커니즘이다. 

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6. 이벤트

• on(이벤트명, 콜백): 이벤트 이름과 이벤트 발생 시의 콜백을 연결한다. event2처럼 이벤트 하나에 이벤트 여러 개를 달아줄 수도 있다.

• addListener(이벤트명, 콜백): on과 기능이 같다.

• emit(이벤트명): 이벤트를 호출하는 메서드이다. 이벤트 이름을 인수로 넣으면 미리 등록해뒀던 이벤트 콜백이 실행된다.

• once(이벤트명, 콜백): 한 번만 실행되는 이벤트이다. myEvent.emit('event3')을 두 번 연속 호출했지만 콜백이 한 번만 실행된다.

• removeAllListeners(이벤트명): 이벤트에 연결된 모든 이벤트 리스너를 제거한다. event4가 호출되기 전에 리스너를 제거했으므로 event4의 콜백은 호출되지 않는다.

• removeListener(이벤트명, 리스너): 이벤트에 연결된 리스너를 하나씩 제거한다. 역시 event5의 콜백도 호출되지 않는다. → 리스너르 꼭 넣어야한다.

• off(이벤트명, 콜백): 노드 10 버전에서 추가된 메서드로, removeListener와 기능이 같다.

• listenerCount(이벤트명): 현재 리스너가 몇 개 연결되어 있는지 확인한다.

 

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7. 예외처리

7-1. try/catch 문

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

 

* 더 많은 예외 처리는 책 참고..

 

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Quiz

1.  동기, 비동기 코드에서 toString을 쓰는 이유는 data가 (  ) 때문이다.

2.  파일을 읽는 스트림 메서드는? 

3.  보통 노드는 어떤 메소드를 사용하는가?

4.  비동기 메소드 중 폴더 만드는 메서드는?

5.  fs 메서드를 여러 번 실행해도 백그라운드에서 동시에 처리하는 것은 무엇 때문인가?

6.  예외처리 할 때 구문은?

7.  파일 시스템에 접근하는 모듈은?

 

Programming Quiz

8. createWriteStream으로 쓰기 스트림을 만들어보시오.

 

9. 비동기 방식 코드를 알맞게 채우시오.

const fs = require('fs');
//readme2.txt파일로 읽어오시오.
console.log('시작');

  console.log('1번', data.toString());
 
    console.log('2번', );
   
      console.log('3번', );
      console.log('끝');
    });
  });
});

 

 

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Answer

1. 버퍼 

2. createReadStream

3. 비동기 메소드

4. fs.mkdir

5. 스레드 풀

6. try/catch 문

7. fs모듈

 

8.

const fs = require('fs');

const writeStream = fs.createWriteStream('./writeme2.txt');
writeStream.on('finish', () => {
  console.log('파일 쓰기 완료');
});

writeStream.write('이 글을 씁니다.
');
writeStream.write('한 번 더 씁니다.');
writeStream.end();

 

 

9.

const fs = require('fs');

console.log('시작');
fs.readFile('./readme2.txt', (err, data) => {
  if (err) {
    throw err;
  }
  console.log('1번', data.toString());
  fs.readFile('./readme2.txt', (err, data) => {
    if (err) {
      throw err;
    }
    console.log('2번', data.toString());
    fs.readFile('./readme2.txt', (err, data) => {
      if (err) {
        throw err;
      }
      console.log('3번', data.toString());
      console.log('끝');
    });
  });
});

 

 

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출처) 조현정, 「Node.js 교과서 개정 3판」, 길벗(2022), 3장 노드 기능

 

 

Corner node.js 2팀

Editor : Eunki