24강(과제X)_230427_nodejs(Nodejs란?, REPL, 런타임 환경, 파일 실행 모드, 모듈, 내장모듈, 내장객체, 웹서버)

 

목차

024

1. Nodejs란? 2. Node.js의 REPL 3. Nodejs의 런타임 환경 4. Nodejs 파일 실행 모드 5. 모듈 6. nodejs의 내장 모듈 7. Nodejs의 내장 객체 8. 웹 서버

 

 

 

---

Nodejs란?

• nodejs 자체가 웹 서버가 아닌, 자바스크립트를 사용해서 서버측의 코드들을 작성하고 서버를 구축할 수 있게 도와준다.
• 개발생산성을 위해 npm을 통해 모듈을 제공한다.
• nodejs가 자체적으로 모듈의 문법을 만들어 모듈 시스템을 구축하였다.

 

npm(Node Package Manager)

• 개발자들이 작성한 자신의 모듈을 공유할 수 있는 패키지 저장소이다.
• npm을 사용하면 모듈을 쉽게 설치받아서 사용할 수 있다.
• nodejs가 개발된 이유는 웹 서버 개발을 하기 위해서도 있지만, 방대한 오픈소스 생태계를 구축하기여 개발자들이 편리하게 개발할 수 있도록 개발 생산성을 향상시켜주기 위함이기도 하다.

 

V8 Javascript

• V8은 웹 브라우저를 만드는데 기반을 제공하는 구글에서 개발한 오픈소스 자바스크립트 엔진이다.
• Chrome V8 Javascript 엔진으로 'bulid'된 서버 측 자바스크립트 런타임 환경이다.
  • 브라우저와 런타임 환경이 다르다.
  • build가 되었다는것은,  코드를 컴파일러를 통해 실행파일로 변환하는 작업이라고 보면된다.
•  V8 Javascript 엔진은 2008년도에 오픈소스로 공개되었고, 구글에서 개발한 js엔진을 사용하며, '비동기 I/O (Input / Output)'와 '이벤트 기반의 아키텍처'를 채택해 속도가 빠르고 성능이 좋다.
• V8은 자바스크립트 코드를 실행하기 전에 최적화된 머신코드로 컴파일하는 엔진이다.
  • 자바스크립트 속도개선을 위해 고안되었으며, 자바스크립트 엔진은 웹 특성상 유저와 상호작용을 위해서 즉시성이 있는 인터프리터 방식을 사용하는데 코드가 많아질 수록 속도가 느려져 복잡한 기능을 구현하기가 어려워지므로 속도 향상을 위해 머신코드로 번역을 하는 것이다.

 

nodejs의 블로킹과 논블로킹

• nodejs에서 '비동기I/O' 작업을 진행하는 동안 또 다른 작업을 실행할 수 있다. (nodejs의 장점)
• I/O 작업이 완료될 때까지 기다리면서 다른 코드를 또 실행시킬 수 있다.
  • Input / Output(파일시스템): 네트워크, 디스크 등 데이커를 읽거나 쓰는 무거운 작업
• 블로킹: 한 작업이 끝날 때까지 다른 작업을 수행하지 않는 것이다.
  • 블로킹 I/O 작업은 수행하는 동안 다른 코드의 실행이 중단된다.
• 논블로킹:  I/O작업을 기다리는 동안 다른 코드들을 실행할 수 있게 하는 것이다.
  • nodejs의 모든 I/O작업은 비동기적으로 실행되고 블로킹을 하지 않는다.

 

nodejs의 이벤트 기반의 아키텍쳐

• nodejs의 가장 큰 특징으로 이벤트 기잔의 아키텍쳐가 있다.
• 이벤트 기반의 프로그래밍은 이벤트가 발생하면 콜백함수를 실행시키는 방식이다.
• 이벤트 기반의 프로그래밍을 작성하면 비동기식 처리가 가능하고 좋은 성능과 확장성을 가질 수 있다.
• 이벤트 기반
  • 이벤트를 실행시키면 이벤트로 등록한 작업을 수행하는 것이다.
  • 우리가 자바스크립트에서 '클릭'같은 이벤트에 콜백함수를 작성해놓고 이벤트 기반의 특정 이벤트가 발생되면 등록시킨 콜백함수를 호출해서 실행시킨다. 이런 내용을 이벤트 리스너에 콜백함수를 등록한다.
• nodejs는 이벤트가 발생하면 이벤트에 등록된 콜백 함수를 호출하고 이벤트를 다 처리하면 다음 이벤트 발생까지 기다린다.

 

 

 

 

---

Node.js의 REPL

• REPL (Read - Eval - Print - Loop)의 약자이다.
• 콘솔 환경에서 코드를 입력하면 즉시 실행시켜 결과를 반환해주는 인터페이스를 말한다.
• 자바스크립트 코딩 중 간단한 코드는 바로 확인할 수 있다는 장점이 있다.
• nodejs의 코드를 테스트하고 실행할 수 있도록 해주는 대화형 콘솔이다.

 

REPL 사용해보기

• REPL 시작: ctrl + ' ~ '을 눌러 터미널을 열고 'node'를 입력하여 실행시킵니다.

// 자바스크립트 내부
const str = "hello nodejs";
console.log(str);

 

> D:\test > node
Welcome to Node.js v18.16.0.

>str
'hello nodejs'

> console.log(str);
hello nodejs
undefined

• 출력된 값 다음에는 함수의 반환값이 나온다. 따라서 마지막에 입력한 'console.log(str)'은
  • 출력된 값: hello nodejs
  • 반환값: undefined

✏️ REPL 커맨드

• Ctrl+C – 현재 명령어를 종료합니다.
• Ctrl+C (2번)  – Node REPL 을 종료합니다.
• Ctrl+D – Node REPL을 종료합니다.
• 위/아래 키 – 명령어 히스토리를 탐색하고 이전 명령어를 수정합니다.
• Tab – 현재 입력란에 쓴 값으로 시작하는 명령어 / 변수 목록을 확인합니다.
• .help – 모든 커맨드 목록을 확인합니다.
• .break – 멀티 라인 표현식 입력 도중 입력을 종료합니다.
• .clear – .break 와 같습니다.
• .save filename – 현재 Node REPL 세션을 파일로 저장합니다.
• .load filename – Node REPL 세션을 파일에서 불러옵니다

✏️ REPL 명령어

• node -v – nodejs의 설치버전을 확인합니다.

 

 

---

Nodejs의 런타임 환경

---

런타임(Runtime)이란?

• 런타임은 '어떤 프로그램이 실행되고 있는 동안의 동작'을 가리킨다.
• 예를들어, Javascript의 경우
  • 브라우저에서 실행이 되면 런타임 환경은 '브라우저'가 되고
  • nodejs에서 실행이 되면 런타임 환경은 'nodejs'가 되는 것이다.

---

• 브라우저와 nodejs는 런타임 환경이 다르므로 전역객체의 명칭또한 다르다.
  • 브라우저의 경우: window
  • nodejs의 경우: global

 

 

 

 

---

Nodejs 파일 실행 모드

• node 구문 뒤에 파일의 경로를 작성해주면 된다.
  • 예를 들어, node ./index/index.js

 

 

 

---

모듈

• 모듈이란, 어플리케이션을 구성하는 개별적인 요소를 말한다.
• 하나의 큰 프로그램의 작은 단위로, 모듈은 각각의 파일 단위로 구성되어 있다.
  • 파일의 내용은 필요한 기능의 함수나, 변수들이 포함되어 있는 것이다.
• 필요에 따라 명시적으로 로드한다.
  • 어플리케이션에 분리되어 개별적으로 존재하다가 어플리케이션의 로드에 의해 어플리케이션의 일원이 된다.
• 기능별로 분리되어 작성되므로 개발 효율과 유지보수를 편리하게 해준다.

 

모듈화 시켜보자

exports.js

const BlockClass = [
    {
        name : "안녕",
        age : 1,
        comment : function(){
            console.log(this.name + "이야.")
        }
    },{
        name : "안녕2",
        age : 1,
        comment : function(){
            console.log(this.name + "이야.")
        }
    }
]

module.exports = BlockClass;

• 원래 이 내용을 다른 js파일에서 실행시키면 오류가 나지만, 해당 내용을 모듈로 내보내서 다른 파일에서 가져와 모듈화시켜서 사용할 수 있다.
• 해당 파일의 리턴값을 내보내 줄 수 있다.

require.js

const BlockClass = require('./index2.js')   //.js는 생략 가능

console.log(BlockClass);

• 모듈을 가져오는 방법이다.
• 외부의 모듈을 모듈화할 수 있는 메소드가 require 메소드를 사용해서 외부의 모듈을 현재 내용에 모듈화 시켜줄 수 있다.

 

node.REPL

ps D:\test> node require.js
[ { name: '안녕', age: 1, comment: [Function: comment] },
  { name: '안녕2', age: 1, comment: [Function: comment] } ]

 

 

 

---

nodejs의 내장 모듈

• nodejs에서는 미리 만들어 놓은 모듈을 내장 모듈이라 한다.

 

전역변수 (Glocal Variable)

•  node.js 내부의 객체를 다루는 객체로 활용
  • exports
  • require
  • module
• __filename : 현재 실행 중인 경로를 포함 파일의 이름

ps D:\test> node index4.js
D:\test\index4.js

• __dirname : 현재 실행 중인 파일의 경로

ps D:\test> node index4.js
D:\test

 

os모듈

• 서버의 기본적인 하드웨어 자원들의 정보를 확인할 때 주로 사용한다.
• os.type(), os.platform() : 운영체제를 확인할 수 있다.
• os.arch() : 서버의 아키텍쳐 구분 가능
• os.networkInterface() : 서버의 로컬 IP 확인 가능

1. OS

const os = require('os');
console.log(os);​

ps D:\test> node index4.js
{
  arch: [Function: arch] {
    [Symbol(Symbol.toPrimitive)]: [Function (anonymous)]
  },
  availableParallelism: [Function: getAvailableParallelism] {
  [Symbol(Symbol.toPrimitive)]: [Function (anonymous)]
},
.
.
.
  EOL: '\r\n',
  devNull: '\\\\.\\nul'
}

2. OS.type()

const os = require('os');
console.log(os.type());​

ps D:\test> node index4.js
Windows_NT

3. os.platform()

const os = require('os');
console.log(os.platform());​

ps D:\test> node index4.js
win32

4. os.arch()

const os = require('os');
console.log(os.arch());​

ps D:\test> node index4.js
x64

5. os.networkInterface()

const os = require('os');
console.log(os.networkInterfaces());​

ps D:\test> node index4.js

{
  'Wi-Fi': [
    {
      adress: ...
.
.
.

 

 

 

---

Nodejs의 내장 객체

 

global

• nodejs의 전역객체이다.
  • 브라우저의 window와 같은 개념이라고 생각하면 된다. 브라우저와는 런타임 환경이 다르기 때문에 전역객체도 다른 것이다.
  • 노드에는 DOM이 없기 때문에 window와 document객체는 사용할 수 없다.
• 모든 파일에 접근 가능하며, global을 생략하여 사용할 수 있다.
  • 예를들어, 원래는 global.console.log() 가 console.log()로 사용할 수 있듯이

index5.js

// module을 생략해서 작성할 수 있다.
console.log(module.exports === exports);		// module.exports === module.exports와 같음
//결과: true

exports.obj = {a : 1};
exports.add = () => {
    return 2;
}
function add2(){
    console.log("나는 함수임")
}

exports.temp = add2;

index6.js

const BlockClass = require("./index5");
// require 설명.
const require = (path) => {
    // 1. 해당 파일의 (path)를 가져오고
    // 2. 해당 소스코드를 실행시킨다.
    // 3. retrun module.exports
}


console.log(BlockClass.obj);
console.log(BlockClass.add());
BlockClass.temp();

ps D:\test>  node index6.js
true
{ a: 1 }
2
나는 함수임

• global 속성에 값을 대입하여 파일간에 데이터를 공유할 수 있지만, 규모가 커질수록 유지보수가 힘들어질 수 있으므로 남용하는 것은 좋지 않다.

 

console

• 노드에서 console은 디버깅을 위해 사용된다.
• console.log()
• console.dir()
  • 객체의 속성을 계층구조로 출력한다.
• console.time()
  • 작업 소요 시간을 추적하는데 사용할 수 있는 타이머를 시작한다.
  • 각 타이머에 고유한 이름을 지정하고 지정된 페이지에서 최대 10,000개의 타이머를 실행할 수 있다.
  • 매개변수로 시작할 테스트 이름을 문자열로 작성한다.
• console.timeEnd()
  • 중지할 타이머의 이름을 매개변수에 문자열로 작성하면 코드를 종료하여 시간을 출력한다.

global.console.time()     //코드 시작 시간.
global.console.timeEnd()  //코드 종료 후 시간 출력.

ps D:\test> node index4.js

 

default: 0.071ms

• console.error()
  • 콘솔에 오류를 출력할 때 사용한다.
• console.table()
  • 배열 또는 객체를 표 형태로 보여주는 메소드이다.

global.console.table({a:{name : "안녕"},b:{name : "안녕2"},c:{name : "안녕3"}})​

ps D:\test> node index4.js

┌─────────┬─────────┐
│      (index)       │       name       │
├─────────┼─────────┤
│          a           │        '안녕'       │
│          b           │       '안녕2'      │
│          c           │       '안녕3'      │
└─────────┴─────────┘

 

현재파일의 경로, 파일명

• _ _dirname: 현재 디렉토리 경로
• _ _filename: 현재 파일의 경로

console.log(__filename);
console.log(__dirname);

ps D:\test> node index4.js

D:\경일_블록체인\강의\230427\index4.js
D:\경일_블록체인\강의\230427

 

process

• process.env : 시스템의 환경 변수를 알수 있다. 시스템 환경 변수는 노드에 직접 영향을 미치기도 한다.
• process.execPath : 노드의 경로
• process.version : 설치된 노드의 버전
• process.cpuUsage() : 현재 cpu 사용량
• process.arch : 프로세서 아키텍처 정보
• process.platform : 운영체제 플랫폼 정보
• process.pid : 현재 프로세스의 아이디
• process.uptime() : 프로세스가 시작된후 흐른 시간
• process.cwd() : 현재 프로세스 실행되는 위치
• process.exit() : 실행중인 노드 프로세스를 종료 한다. 서버 환경에서 이 함수를 사용하면 서버가 멈추므로 특수한 경우를 제외하고는 서버에서 잘 사용하지 않는다.

 

 

 

---

웹 서버

 

웹서버를 만들어보자

 1. http 내장 모듈을 가져온다.

const http = require("http");

2. createServer 메소드로 서버 객체를 만들어준다.

const server = http.createServer((req, res) => {
    //처리를 다 하고 응답하는 end 메소드 (해당 내용을 응답한 후 종료)
    res.end("server on");
});

3. 포트를 지정해준다.

• Port는 네트워크 프로세스를 나눠주기 위해서 사용한다.
• 시스템 예약 포트 이외의 사용하지 않을 것 같은 포트들을 사용하면 된다.
  • 1024번 까지 사용하므로 1025~65535번 안에서 사용해야한다.
  • 개발 시 일반적으로 8000, 8080, 3000번을 많이 사용한다.

const PORT = 4000;

여기까지 작성하고 실행시키면 바로 실행이 끝나자마자 종료된다.

4. 서버 객체의 listen 메소드를 호출해서 클라이언트의 요청을 대기 상태로 만들어준다.

• 이벤트 루프를 동면서 요청이 오기까지 대기하다가 요청이 오면 응답해준다.
• listen 메소드에 첫 번째 매개변수로 port를 전달한다.

server.listen(PORT,()=>{
    // 콜백 함수를 등록해서
    // 성공적으로 서버가 열린것인지 확인 가능하다.
    console.log("서버가 잘 열려있어요." + PORT + "에");
});

5. 웹 페이지 주소창에 "localhost:4000"을 입력한다.

ps D:\test> node index7.js

서버가 잘 열려있어요.4000에

 

 

 

 

 

• REPL
  • https://velopert.com/235
• 런타임
  • https://thenicesj.tistory.com/139
• 모듈
  • https://velog.io/@hanblueblue/Node.js-Basic
  • https://whitepro.tistory.com/153
  • https://velog.io/@seunghoking/Node.js-%EC%A4%91%EC%9A%94-%EB%82%B4%EC%9E%A5-%EB%AA%A8%EB%93%88-%EC%A0%95%EB%A6%AC
  • https://velog.io/@gay0ung/%EB%85%B8%EB%93%9C%EC%9D%98-%EB%82%B4%EC%9E%A5-%EA%B0%9D%EC%B2%B4
• V8 Javascript
  • https://velog.io/@jeb1225/JavaScript-V8-Engine