자바스크립트에서 멀티스레딩이 가능한가요?

프론트엔드 애플리케이션이 복잡해짐에 따라 JavaScript의 실행 효율성이 점점 더 많은 주목을 받고 있습니다. 컴퓨팅 집약적인 작업과 높은 동시 요청 시나리오에서 JavaScript의 단일 스레드 제한은 프런트 엔드 성능을 제한하는 병목 현상이 되었습니다. 멀티스레딩은 프로그램 성능을 향상시키는 방법으로 클라이언트측 JavaScript에서도 많은 주목을 받았습니다. 그렇다면 JavaScript에서 멀티스레딩이 가능합니까?

JavaScript의 단일 스레드 기능

JavaScript의 가장 큰 기능은 단일 스레드 실행 모드입니다. 이는 원래 의도에 따른 것입니다. 스크립팅 언어로서 JavaScript의 주요 기능은 웹 페이지를 삽입하고, 웹 페이지 텍스트 및 이벤트 상호 작용을 처리하고, 사용자와 동적으로 상호 작용하는 것입니다. 단일 스레드 모드를 사용하면 브라우저가 스크립트를 더 잘 제어하고 스레드 안전 문제를 방지하며 동시성 제어의 복잡성을 단순화할 수 있습니다.

프런트 엔드 개발의 경우 JavaScript 단일 스레드의 중요한 이점은 다중 스레드 경쟁, 교착 상태 및 기타 문제를 방지하고 코드 양과 유지 관리 비용을 줄여준다는 것입니다. 동시에 단일 스레드는 UI 스레드로 구성된 이벤트 루프와 조화롭게 작동하여 브라우저의 사용자 응답성을 보장할 수 있습니다.

JavaScript의 멀티스레딩 구현

웹 애플리케이션의 발전과 함께 JavaScript의 실행 환경도 지속적으로 개선되고 있습니다. JavaScript 멀티스레딩을 구현하는 방법은 다음과 같이 다양합니다.

1. Web Workers

Web Workers는 JavaScript 멀티스레딩을 구현하는 표준 방법입니다. 이를 통해 Worker 개체를 생성하여 독립적인 JavaScript 스레드를 시작할 수 있습니다. JavaScript 코드가 백그라운드에서 실행되고 기본 스레드와 통신할 수 있도록 합니다. Web Worker는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

• 분리: Worker의 실행 환경과 메인 스레드의 실행 환경은 완전히 독립적이며 서로 간섭하지 않습니다.
• 비동기: Worker와 메인 스레드 간의 통신은 비동기식이며 메인 스레드를 차단하지 않습니다.
• 공유 금지: 작업자와 메인 스레드 간의 공유 데이터는 복사되어야 하며 동일한 데이터를 공유하지 않습니다.

Web Workers는 주로 데이터 처리, 컴퓨팅 집약적인 작업 등과 같이 장기간 실행되고 리소스를 소비하는 작업에 사용됩니다. Web Workers를 통해 이러한 작업을 다른 스레드로 이동하여 웹 애플리케이션이 오랫동안 멈추거나 정지되는 것을 방지할 수 있습니다.

2. Shared Workers

Shared Workers는 동시에 여러 페이지를 제공할 수 있는 Web Worker의 변형입니다. 공유 작업자에는 다음과 같은 특징이 있습니다.

• 다중 포트: 공유 작업자는 여러 페이지에서 공유될 수 있으며 이러한 페이지는 동일한 소스에서 나올 수도 있고 다른 소스에서 나올 수도 있습니다.
• 공유: Shared Worker는 통신하는 모든 페이지와 동일한 상황 정보와 글로벌 데이터를 공유할 수 있습니다.
• 긴 수명: 이 공유 작업자를 사용하는 모든 페이지가 닫혀도 모든 페이지가 닫힐 때까지 공유 작업자는 계속 존재합니다.

Shared Worker는 일반적으로 채팅방, 공동 편집 등과 같이 장기 상태 저장이 필요한 애플리케이션에 사용됩니다.

3. 서비스 워커

서비스 워커는 브라우저와 서버 사이의 네트워크 요청을 가로채서 이러한 요청에 응답하거나 처리하는 방법을 결정할 수 있는 특별한 유형의 웹 워커입니다. 서비스 워커는 웹 페이지와 애플리케이션의 리소스를 캐시하여 오프라인 사용의 효율성을 향상시켜 웹 애플리케이션의 성능과 응답성을 향상시킬 수 있습니다.

서비스 워커는 주로 클라이언트에 데이터를 캐싱하고 요청 응답 속도를 향상시키는 데 사용됩니다. 예를 들어 서비스 워커를 사용하면 사용자가 오프라인 상태에서도 웹 애플리케이션을 사용할 수 있도록 특정 페이지나 API 요청을 캐시할 수 있습니다.

JavaScript 멀티스레딩의 제한 사항

JavaScript 멀티스레딩은 웹 애플리케이션의 성능과 응답성을 향상시킬 수 있지만 몇 가지 제한 사항도 있습니다.

1. 공유 상태를 사용하기 어렵습니다

자바스크립트 멀티 스레드는 분리되어 있고, 그들 사이의 데이터를 마음대로 전송하거나 공유할 수 없기 때문에 JavaScript 멀티 스레드 간에 전역 변수 및 데이터를 공유하기가 어렵습니다. 공유 데이터는 복사를 통해 구현되어야 하며, 이는 데이터 전송의 복잡성을 증가시키고 멀티스레드 프로그래밍을 더욱 어렵게 만듭니다.

2. 단일 스레드 구조로 제한됨

JavaScript는 Web Workers를 통해 멀티 스레딩을 구현할 수 있지만 브라우저 JavaScript의 단일 스레드 구조로 제한됩니다. 즉, 스레드 간에 직접적인 리소스 공유나 상호 배제 작업을 수행할 수 없으므로 멀티 스레드 프로그래밍이 더욱 조정되고 복잡해집니다.

3. 브라우저 호환성

웹 작업자는 HTML5 표준에 명확하게 지정되어 있지만 모든 브라우저가 웹 작업자를 지원하는 것은 아닙니다. 특히 이전 버전의 브라우저에서는 Web Worker에 대한 지원이 제한될 수 있습니다. 따라서 개발 과정에서는 호환성 문제를 고려해야 하며, Web Worker의 성능 문제도 고려해야 합니다.

결론

JavaScript 멀티스레딩은 웹 애플리케이션의 성능과 응답성을 향상시킬 수 있지만 몇 가지 제한 사항도 있습니다. JavaScript의 단일 스레드 특성으로 인해 JavaScript 멀티스레딩은 Web Worker 및 기타 방법을 통해 구현되어야 합니다. 그럼에도 불구하고 Web Workers와 같은 멀티스레딩 방법을 적절하게 활용하면 웹 애플리케이션의 성능과 응답성을 향상시킬 수 있습니다.

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