Node.js 입문 — 비동기와 이벤트 루프 이해하기

Node.js가 특별한 이유

Node.js는 싱글 스레드 + 논블로킹 I/O 모델로 동작합니다. Java나 PHP가 요청마다 새 스레드를 만드는 것과 달리, Node.js는 단 하나의 스레드로 수천 개의 동시 연결을 처리합니다.

이벤트 루프 동작 원리

   ┌─────────────────────────┐
   │        Call Stack        │
   └──────────┬──────────────┘
              │ 비어있으면
   ┌──────────▼──────────────┐
   │      Event Queue         │ ← setTimeout, I/O 콜백
   └─────────────────────────┘

핵심 흐름:

1. 동기 코드 실행 → Call Stack에 쌓임
2. 비동기 작업(setTimeout, HTTP 요청 등) → Web API로 위임
3. 완료된 콜백 → Event Queue 대기
4. Call Stack이 비면 → Event Queue에서 꺼내 실행

콜백 → Promise → async/await

콜백 방식 (구식)

fs.readFile('data.txt', 'utf8', (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});

Promise 방식

fs.promises.readFile('data.txt', 'utf8')
  .then(data => console.log(data))
  .catch(err => console.error(err));

async/await (현재 표준)

async function readData() {
  try {
    const data = await fs.promises.readFile('data.txt', 'utf8');
    console.log(data);
  } catch (err) {
    console.error(err);
  }
}

Express로 서버 만들기

npm init -y
npm install express

import express from 'express';

const app = express();
app.use(express.json());

// GET 요청
app.get('/api/posts', (req, res) => {
  res.json({ posts: [] });
});

// POST 요청
app.post('/api/posts', (req, res) => {
  const { title, content } = req.body;
  // DB 저장 로직...
  res.status(201).json({ message: '생성 완료', title });
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('서버 실행 중: http://localhost:3000');
});

미들웨어 패턴

Express의 핵심은 미들웨어 체인입니다.

// 로깅 미들웨어
app.use((req, res, next) => {
  console.log(`${req.method} ${req.url}`);
  next(); // 다음 미들웨어로 전달
});

// 인증 미들웨어
const authenticate = (req, res, next) => {
  const token = req.headers.authorization;
  if (!token) return res.status(401).json({ error: '인증 필요' });
  next();
};

app.get('/api/me', authenticate, (req, res) => {
  res.json({ user: '...' });
});

환경 변수 관리

npm install dotenv

# .env
DATABASE_URL=mongodb://localhost:27017/mydb
JWT_SECRET=my-secret-key
PORT=3000

import 'dotenv/config';

const port = process.env.PORT || 3000;

자주 쓰는 npm 패키지

패키지	용도
express	웹 서버 프레임워크
dotenv	환경 변수 관리
bcrypt	패스워드 해싱
jsonwebtoken	JWT 인증
mongoose	MongoDB ODM
zod	스키마 유효성 검사