[JavaScript] Event Loop

 Event Loop 

 

 

들어가며

JavaScript의 런타임 모델은 코드의 실행, 이벤트의 수집과 처리, 큐에 대기 중인 하위 작업을 처리하는 이벤트 루프에 기반하고 있으며, C 또는 Java 등 다른 언어가 가진 모델과는 상당히 다릅니다.

 

 

 

이벤트?

이벤트(event) 는 어떤 사건을 의미합니다. 브라우저에서의 이벤트란 사용자가 버튼을 클릭했을 때, 웹페이지가 로드되었을 때와 같은 것인데 이것은 DOM 요소와 관련이 있습니다.

이벤트가 발생하는 시점이나 순서를 사전에 인지할 수 없으므로, 일반적인 제어 흐름과는 다른 접근 방식이 필요합니다. 즉, 이벤트가 발생하면 누군가 이를 감지할 수 있어야 하며 그에 대응하는 처리를 호출해 주어야 합니다.

 

브라우저는 이벤트를 감지할 수 있으며 이벤트 발생 시에는 통지 해줍니다. 이 과정을 통해 사용자와 웹페이지는 상호작용(Interaction)이 가능하게 됩니다.

 

이벤트가 발생하면 그에 맞는 반응을 하여야 한다. 이를 위해 이벤트는 일반적으로 함수에 연결되며 그 함수는 이벤트가 발생하기 전에는 실행되지 않다가 이벤트가 발생되면 실행됩니다. 이 함수를 이벤트 핸들러라 하며 이벤트에 대응하는 처리를 기술합니다.

 

 

 

이벤트 루프(Event Loop)와 동시성(Concurrency)

브라우저는 단일 쓰레드(single-thread)에서 이벤트 드리븐(event-driven) 방식으로 동작한다.

단일 쓰레드는 쓰레드가 하나뿐이라는 의미이며 이말은 곧 하나의 작업(task)만을 처리할 수 있다는 것을 의미합니다. 하지만 실제로 동작하는 웹 애플리케이션은 많은 task가 동시에 처리되는 것처럼 느껴지는데, 이처럼 자바스크립트의 동시성(Concurrency)을 지원하는 것이 바로 이벤트 루프(Event Loop)입니다.

 

브라우저의 환경을 그림으로 표현하면 아래와 같습니다.

 

구글의 V8을 비롯한 대부분의 자바스크립트 엔진은 크게 2개의 영역으로 나뉩니다.

 

Call Stack(호출 스택)
작업이 요청되면(함수가 호출되면) 요청된 작업은 순차적으로 Call Stack에 쌓이게 되고 순차적으로 실행된다. 자바스크립트는 단 하나의 Call Stack을 사용하기 때문에 해당 task가 종료하기 전까지는 다른 어떤 task도 수행될 수 없다.

Heap
동적으로 생성된 객체 인스턴스가 할당되는 영역이다.

 

이와 같이 자바스크립트 엔진은 단순히 작업이 요청되면 Call Stack을 사용하여 요청된 작업을 순차적으로 실행할 뿐입니다. 앞에서 언급한 동시성(Concurrency)을 지원하기 위해 필요한 비동기 요청(이벤트를 포함) 처리는 자바스크립트 엔진을 구동하는 환경 즉 브라우저(또는 Node.js)가 담당합니다.

 

Event Queue(Task Queue)
비동기 처리 함수의 콜백 함수, 비동기식 이벤트 핸들러, Timer 함수(setTimeout(), setInterval())의 콜백 함수가 보관되는 영역으로 이벤트 루프(Event Loop)에 의해 특정 시점(Call Stack이 비어졌을 때)에 순차적으로 Call Stack으로 이동되어 실행된다.

Event Loop(이벤트 루프)
Call Stack 내에서 현재 실행중인 task가 있는지, Event Queue에 task가 있는지 반복하여 확인한다. 만약 Call Stack이 비어있다면 Event Queue 내의 task가 Call Stack으로 이동하고 실행된다.

 

아래의 예제가 어떻게 동작할지 살펴봅시다. 

function func1() {
  console.log('func1');
  func2();
}

function func2() {
  setTimeout(function () {
    console.log('func2');
  }, 0);

  func3();
}

function func3() {
  console.log('func3');
}

func1();

 

함수 func1이 호출되면 함수 func1은 Call Stack에 쌓인다. 그리고 함수 func1은 함수 func2을 호출하므로 함수 func2가 Call Stack에 쌓이고 setTimeout가 호출된다. setTimeout의 콜백함수는 즉시 실행되지 않고 지정 대기 시간만큼 기다리다가 “tick” 이벤트가 발생하면 태스크 큐로 이동한 후 Call Stack이 비어졌을 때 Call Stack으로 이동되어 실행된다.

 

 

 

function func1() {
  console.log('func1');
  func2();
}

function func2() {
  // <button class="foo">foo</button>
  const elem = document.querySelector('.foo');

  elem.addEventListener('click', function () {
    this.style.backgroundColor = 'indigo';
    console.log('func2');
  });

  func3();
}

function func3() {
  console.log('func3');
}

func1();

 

함수 func1이 호출되면 함수 func1은 Call Stack에 쌓인다. 그리고 함수 func1은 함수 func2을 호출하므로 함수 func2가 Call Stack에 쌓이고 addEventListener가 호출된다. addEventListener의 콜백함수는 foo 버튼이 클릭되어 click 이벤트가 발생하면 태스크 큐로 이동한 후 Call Stack이 비어졌을 때 Call Stack으로 이동되어 실행된다.

 

 

 

 

참고

MDN https://developer.mozilla.org/ko/docs/Web/JavaScript/EventLoop

https://poiemaweb.com/js-event

https://velog.io/@thms200/Event-Loop-%EC%9D%B4%EB%B2%A4%ED%8A%B8-%EB%A3%A8%ED%94%84