Blocking vs Non-Blocking

Blocking vs. Non-Blocking

Blocking 과 Non-Blocking 은 프로그램의 제어 흐름을 다루는 두 가지 주요 방식이다.
이 개념들은 I/O 작업, 프로세스 간 통신, 네트워크 통신 등 다양한 컴퓨팅 상황에서 중요한 역할을 한다.

Blocking 과 Non-Blocking 의 주요 차이점은 제어권의 반환 시점이다.
Blocking 은 작업이 완료될 때까지 제어권을 반환하지 않지만, Non-Blocking 은 즉시 제어권을 반환한다.

Blocking

Blocking 은 특정 작업이 완료될 때까지 프로그램의 제어권을 붙잡고 있는 상태를 의미한다.
해당 작업이 완료되기 전까지는 다음 작업으로 진행할 수 없다.

동작 방식

1. 프로세스가 특정 작업을 요청한다.
2. 해당 작업이 완료될 때까지 프로세스는 대기 상태에 들어간다.
3. 작업이 완료되면 프로세스는 다시 실행 상태로 전환된다.
4. 그동안 다른 작업은 수행될 수 없다.

특징

• 프로그램의 실행 흐름이 순차적이고 예측 가능하다.
• 리소스 사용이 일시적으로 중단된다.
• 응답을 즉시 받을 수 있다.
• 프로그램 구조가 단순하고 직관적이다.

실제 예시

1
2
3
4
5
6

// Blocking I/O의 예시
File file = new File("example.txt");
FileInputStream input = new FileInputStream(file);
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = input.read(buffer); // 이 지점에서 Blocking 발생
// 파일 읽기가 완료될 때까지 다음 코드로 진행하지 않음

성능 측면

• 단일 작업의 처리 시간이 예측 가능하다.
• 리소스 사용이 일시적으로 중단된다.
• 대기 시간이 발생한다.

구현 복잡도

• 구현이 단순하다.
• 디버깅이 쉽다.
• 코드 흐름이 직관적이다.

적합한 사례

• 간단한 스크립트 작성
• 순차적 데이터 처리
• 즉각적인 응답이 필요한 경우
• 작은 규모의 애플리케이션

Non-Blocking

Non-Blocking 은 작업의 완료 여부와 관계없이 프로그램이 계속 실행될 수 있는 상태를 의미한다.
작업의 완료를 기다리는 동안에도 다른 작업을 수행할 수 있다.

동작 방식

1. 프로세스가 작업을 요청한다.
2. 작업의 완료 여부와 관계없이 즉시 제어권을 반환받는다.
3. 다른 작업을 계속 수행할 수 있다.
4. 작업이 완료되면 이벤트나 콜백을 통해 알림을 받는다.

특징

• 프로그램의 실행이 중단되지 않는다.
• 리소스를 효율적으로 사용할 수 있다.
• 높은 동시성을 제공한다.
• 복잡한 프로그램 구조가 필요할 수 있다.

실제 예시

1
2
3
4
5
6
7

// Non-Blocking I/O의 예시
fs.readFile('example.txt', (err, data) => {
    if (err) throw err;
    console.log(data);
});
// 파일을 읽는 동안에도 다음 코드가 실행됨
console.log('파일 읽기를 요청했습니다.');

성능 측면

• 전체적인 처리량이 향상된다.
• 리소스를 지속적으로 활용할 수 있다.
• 대기 시간을 다른 작업으로 활용한다.

구현 복잡도

• 구현이 복잡할 수 있다.
• 디버깅이 어려울 수 있다.
• 콜백이나 이벤트 핸들링이 필요하다.

적합한 사례

• 대규모 네트워크 애플리케이션
• 실시간 데이터 처리 시스템
• 높은 동시성이 요구되는 서버
• 사용자 인터페이스가 있는 애플리케이션

Blocking 과 Non-Blocking 의 비교

실제 애플리케이션 개발에서는 각 작업의 특성과 요구사항을 고려하여 적절한 방식을 선택해야 한다.
특히:

1. 시스템의 응답성이 중요한 경우:

   • Non-Blocking 방식이 더 적합할 수 있다.
   • 사용자 인터페이스의 반응성을 유지할 수 있다.

2. 정확성과 순서가 중요한 경우:

   • Blocking 방식이 더 적합할 수 있다.
   • 작업의 순서와 결과를 정확히 제어할 수 있다.

3. 리소스 활용이 중요한 경우:

   • Non-Blocking 방식이 시스템 리소스를 더 효율적으로 활용할 수 있다.
   • 높은 처리량이 필요한 시스템에 적합하다.

이러한 특성들을 잘 이해하고 적절히 조합하여 사용하는 것이 현대 애플리케이션 개발에서 매우 중요하다.

최신 트렌드 및 발전 방향

1. 시스템 설계 측면

• 하이브리드 접근 방식의 증가
• 마이크로서비스 아키텍처에서의 활용
• 클라우드 네이티브 환경에서의 최적화

1. 프로그래밍 언어 측면

• 비동기 프로그래밍 지원 강화
• 새로운 동시성 모델 도입
• 효율적인 리소스 관리 메커니즘 개발

실제 구현 시 고려사항

1. 시스템 설계 시 고려사항

• 작업의 특성과 요구사항 분석
• 리소스 사용량 예측
• 확장성 고려
• 에러 처리 메커니즘 설계

1. 성능 최적화

• 적절한 타임아웃 설정
• 버퍼 크기 조정
• 스레드 풀 관리
• 메모리 사용량 모니터링

참고 및 출처

1. 주제의 분류 적절성

“Blocking and Non-Blocking” 은 “Computer Science and Engineering > Programming Languages > Fundamentals” 에 분류하는 것이 적절하다. 이 개념은 프로그래밍 언어 및 시스템 전반에서 동작 방식 (제어권, 실행 흐름, 자원 활용) 에 대한 기초이자, 동시성/병렬성/비동기 처리의 핵심 원리다 [5][6][8][28].

2. 200 자 내외 요약

Blocking 은 작업이 끝날 때까지 제어권을 넘기지 않고 대기하는 방식이며, Non-Blocking 은 작업 완료 여부와 상관없이 제어권을 바로 반환해 다른 작업을 동시에 수행할 수 있게 한다. Blocking 은 코드가 단순하지만 자원 낭비가 크고, Non-Blocking 은 성능이 뛰어나지만 구현이 복잡하다 [1][5][6][8][13][28][36].

3. 250 자 내외 개요

Blocking 과 Non-Blocking 은 함수, 시스템 콜, I/O 등 작업 처리 시 제어권의 이동 방식에 따른 분류다. Blocking 은 호출된 작업이 끝날 때까지 호출자가 대기하는 방식으로, 코드가 직관적이나 자원 활용이 비효율적이다. Non-Blocking 은 작업 요청 후 즉시 제어권을 반환해 호출자가 다른 작업을 계속할 수 있어 자원 활용과 동시성이 뛰어나지만, 상태 관리와 흐름 제어가 복잡해진다. 이 개념은 동기/비동기와 조합되어 다양한 시스템 구조와 성능 최적화에 핵심적으로 활용된다 [1][3][5][6][8][13][28][36][41].

핵심 개념

• Blocking(블로킹): 함수나 작업이 완료될 때까지 호출자가 대기하며, 제어권이 호출된 함수에 있다. 대표적으로 동기 I/O, 전통적 함수 호출 등이 있다 [1][5][6][13][28][36].
• Non-Blocking(논블로킹): 함수나 작업이 즉시 제어권을 반환하여 호출자가 대기하지 않고, 다른 작업을 계속할 수 있다. 대표적으로 논블로킹 I/O, 이벤트 기반 처리, 폴링 등이 있다 [1][5][6][13][28][36].
• 제어권 (Control): Blocking 은 호출된 함수가, Non-Blocking 은 호출자가 제어권을 가진다.
• 동기/비동기와의 차이: Blocking/Non-Blocking 은 제어권, Synchronous/Asynchronous 는 작업 순서와 완료 통지 방식에 초점이 있다 [5][6][8][28].

비교 분석 개요

Blocking 과 Non-Blocking 은 자원 활용, 코드 구조, 동시성, 성능 등 다양한 측면에서 차이가 있다. 아래 표는 주요 카테고리별 비교를 정리한 것이다.

주요 비교 표

구조 및 아키텍처

필수 구성요소

• Blocking: 호출자, 피호출 함수, 대기 큐 (필요시)
• Non-Blocking: 호출자, 피호출 함수, 상태 관리 (폴링, 콜백, 이벤트), 큐

선택 구성요소

• Blocking: 타임아웃, 대기 큐
• Non-Blocking: 이벤트 루프, 콜백 핸들러, Promise/Future

다이어그램

Blocking

1
2
3
4

[Caller] --call--> [Blocking Function] (wait)
              [Non-Blocking Function] (immediate return)
[Caller] ----> [other work]
[Non-Blocking Function] --notify/callback--> [Caller]

주요 원리 및 작동 원리 다이어그램

Blocking

1. 호출자가 함수 호출 → 함수가 작업 완료까지 제어권 소유 → 완료 후 결과 반환 → 호출자 실행 재개

Non-Blocking

1. 호출자가 함수 호출 → 함수가 즉시 제어권 반환 → 호출자는 다른 작업 수행 → 작업 완료 시 콜백/이벤트로 결과 처리

구현 기법

실무 적용 예시

활용 사례 (시나리오 기반)

시나리오: 대용량 파일 업로드 서버

• Blocking 방식
  • 시스템 구성: 클라이언트, 서버 (스레드 풀), Blocking I/O
  • 워크플로우: 각 요청마다 스레드가 파일 업로드 완료까지 대기, 자원 소모 많음, 요청 증가 시 병목 발생
  • 역할: 스레드 (작업 대기), 커널 (작업 처리)
• Non-Blocking 방식
  • 시스템 구성: 클라이언트, 서버 (이벤트 루프), Non-Blocking I/O, 콜백/이벤트
  • 워크플로우: 요청마다 이벤트 등록, 업로드 중 서버는 다른 요청 처리, 완료 시 콜백으로 결과 전달
  • 역할: 이벤트 루프 (작업 분배), 콜백 (결과 처리), 커널 (작업 처리)
• 차이점
  • Blocking 은 자원 소모와 대기 발생, Non-Blocking 은 자원 활용 극대화 및 동시성 증가

실무에서 효과적으로 적용하기 위한 고려사항 및 주의할 점

최적화하기 위한 고려사항 및 주의할 점

서로에 대한 강점과 약점

장점과 단점

2025 년 기준 최신 동향

주제와 관련하여 주목할 내용

앞으로의 전망

추가 학습 및 하위 주제

용어 정리

참고 및 출처

• Blocking/Non-Blocking I/O 개념 및 I/O 이벤트 통지 모델 - velog
• 블로킹/논블로킹, 동기/비동기 개념 정리 - Inpa Dev
• Blocking vs Non-Blocking - Node.js 공식 문서
• Blocking/Non-Blocking, Synchronous/Asynchronous 완전 정복 - velog
• Blocking vs Non-Blocking Queue - ByteByteGo
• 블로킹과 넌블로킹 I/O의 이해와 실제 적용 사례 - F-Lab
• Blocking vs Non-Blocking - Deok’s Architecture Blog
• 동기, 비동기, 블로킹, 논블로킹 차이점 - 기록
• Blocking vs Non-Blocking - velog
• Non-blocking algorithm - Wikipedia

주제인 “Blocking and Non-Blocking” 은 컴퓨터 과학 및 공학의 " 프로그래밍 언어 " > " 기초 " 카테고리에 적절히 분류됩니다.

🧩 요약 문장 (200 자 내외)

Blocking I/O 는 작업 완료까지 대기하는 방식이며, Non-Blocking I/O 는 대기 없이 다른 작업을 수행할 수 있도록 합니다. Non-Blocking 은 고성능 서버나 실시간 시스템에서 효율적인 자원 활용과 높은 동시성을 제공합니다.(Medium)

📘 전체 개요 (250 자 내외)

Blocking 과 Non-Blocking 은 I/O 처리 방식의 핵심 개념으로, 시스템의 응답성과 자원 활용에 큰 영향을 미칩니다. Blocking 은 단순하지만 동시성에 제한이 있으며, Non-Blocking 은 복잡하지만 높은 동시성과 성능을 제공합니다. 현대의 고성능 시스템에서는 Non-Blocking 방식이 널리 활용되고 있습니다.

🔑 핵심 개념

📌 Blocking I/O

• 정의: I/O 작업이 완료될 때까지 호출한 스레드가 대기하는 방식

• 특징:

  • 구현이 간단하며 직관적

  • 동시 처리에 제약이 있음

  • CPU 자원을 비효율적으로 사용할 수 있음

📌 Non-Blocking I/O

• 정의: I/O 작업을 요청한 후 즉시 제어를 반환하여 다른 작업을 수행할 수 있는 방식

• 특징:

  • 복잡한 구현과 디버깅 필요

  • 높은 동시성과 자원 효율성 제공

  • 이벤트 기반 아키텍처와 잘 어울림 (Medium, Medium)

🔍 비교 분석

📊 주요 비교 항목

🧠 주요 원리 및 작동 원리

📌 Blocking I/O

• 작동 방식: I/O 요청 시 해당 작업이 완료될 때까지 스레드가 대기

• 예시: 파일 읽기 요청 후 데이터가 모두 읽힐 때까지 대기 (GeeksforGeeks, coblob.com)

📌 Non-Blocking I/O

• 작동 방식: I/O 요청 시 즉시 제어를 반환하고, 작업 완료 시 콜백이나 이벤트로 처리

• 예시: 네트워크 요청 후 다른 작업을 수행하다가 응답이 오면 처리

🧱 구조 및 아키텍처

📌 Blocking I/O 아키텍처

• 구성 요소:

  • 애플리케이션 스레드

  • I/O 요청 처리기

  • 대기 큐 (LinkedIn)

📌 Non-Blocking I/O 아키텍처

• 구성 요소:

  • 이벤트 루프

  • 이벤트 큐

  • 콜백 함수

  • I/O 멀티플렉서 (예: epoll, kqueue)(ResearchGate)

🛠️ 구현 기법

📌 Blocking I/O 구현 예시 (Python)

1
2
3

with open('file.txt', 'r') as f:
    data = f.read()
    print(data)

📌 Non-Blocking I/O 구현 예시 (Node.js)

1
2
3
4
5
6

const fs = require('fs');

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

✅ 실무에서 효과적으로 적용하기 위한 고려사항 및 주의할 점

🚀 성능을 최적화하기 위한 고려사항 및 주의할 점

📈 장점과 단점

📚 실무 적용 예시

🧪 활용 사례

📌 상황 시나리오

한 웹 서버가 동시에 수천 개의 클라이언트 요청을 처리해야 하는 상황에서, Blocking I/O 를 사용하면 각 요청마다 스레드를 생성해야 하므로 자원 소모가 크고 성능이 저하됩니다. 반면, Non-Blocking I/O 를 사용하면 이벤트 루프를 통해 효율적으로 요청을 처리할 수 있습니다.

📌 시스템 구성

• 웹 서버: Node.js 기반의 비동기 서버

• 데이터베이스: 비동기 쿼리 처리를 지원하는 DBMS

• 로드 밸런서: Nginx 를 활용한 요청 분산

📌 워크플로우

1. 클라이언트 요청 수신

2. 이벤트 루프에 요청 등록

3. 비동기적으로 데이터베이스 쿼리 실행

4. 응답 완료 시 콜백을 통해 클라이언트에 응답 전송 (ResearchGate)

📌 역할

• 이벤트 루프: 요청을 비동기적으로 처리

• 콜백 함수: 작업 완료 시 실행되어 응답 전송

• 로드 밸런서: 요청을 여러 서버에 분산

📌 비교 결과

• Blocking I/O: 높은 자원 소모, 낮은 동시성

• Non-Blocking I/O: 자원 효율성 향상, 높은 동시성

🔮 2025 년 기준 최신 동향

이어서 “🔮 2025 년 기준 최신 동향 " 부터 계속하여 정리해드리겠습니다.

🔮 2025 년 기준 최신 동향

📌 주목할 기술 및 개념

🔮 앞으로의 전망

📚 추가 학습 주제

용어 정리

물론입니다. **” 용어 정리 “**부터 이어서 계속 정리해드리겠습니다.

용어 정리

참고 및 출처

• Blocking vs Non-Blocking I/O in Node.js – Node.js Official Docs

• GeeksforGeeks – Blocking vs Non-Blocking

• RealPython – Async IO in Python

• Baeldung – Guide to Java NIO

• AsyncAPI 공식 문서

• ReactiveX 공식 문서

• Linux epoll 설명

• Windows IOCP 공식 문서

Blocking and Non-Blocking 프로그래밍 모델 완전 분석

1. 주제 분류 검토

제시된 분류 **“Computer Science and Engineering” > “Programming Languages” > “Fundamentals”**는 적절합니다. Blocking 과 Non-Blocking 개념은 프로그래밍 언어의 기본 원리이면서 동시에 운영체제, 네트워크, 시스템 아키텍처에 걸친 컴퓨터 공학의 핵심 개념입니다.

2. 요약 설명 (200 자 내외)

Blocking 과 Non-Blocking 은 프로그램 실행 흐름 제어 방식을 구분하는 핵심 개념입니다. Blocking 방식은 작업 완료까지 다른 작업을 차단하며 순차적으로 실행하는 반면, Non-Blocking 방식은 작업 완료를 기다리지 않고 다른 작업을 동시에 수행할 수 있어 시스템 효율성과 응답성을 향상시킵니다.

3. 개요 (250 자 내외)

Blocking 과 Non-Blocking 은 프로그램의 실행 흐름과 자원 관리 방식을 결정하는 프로그래밍 패러다임입니다. Blocking 모델은 간단하고 직관적인 순차 실행을 통해 예측 가능한 동작을 보장하지만, I/O 작업 시 전체 시스템이 대기상태가 될 수 있습니다. 반면 Non-Blocking 모델은 비동기적 실행을 통해 높은 성능과 확장성을 제공하나 복잡한 상태 관리가 필요합니다. 현대 웹 애플리케이션과 서버 시스템에서 중요한 역할을 합니다.

4. 핵심 개념

4.1 Blocking (블로킹)

• 정의: 작업이 완료될 때까지 프로그램 실행을 중단하고 대기하는 방식
• 특징: 동기적 (Synchronous) 실행, 순차적 처리, 예측 가능한 실행 흐름
• 메커니즘: 시스템 호출이나 I/O 작업 완료까지 호출 스레드가 블록됨

4.2 Non-Blocking (논블로킹)

• 정의: 작업 완료를 기다리지 않고 즉시 반환하여 다른 작업을 계속 수행하는 방식
• 특징: 비동기적 (Asynchronous) 실행, 동시 처리, 높은 응답성
• 메커니즘: 콜백, 이벤트 루프, 폴링을 통한 작업 완료 통지

5. 상세 분석

5.1 배경

컴퓨터 시스템에서 I/O 작업은 CPU 속도에 비해 현저히 느립니다. 네트워크 지연 시간과 CPU 처리 속도의 차이는 수십만 배에 달하며, 이로 인해 I/O 집약적 애플리케이션에서 CPU 가 유휴 상태로 대기하는 문제가 발생합니다. 이러한 병목 현상을 해결하기 위해 Blocking 과 Non-Blocking 방식이 개발되었습니다.

5.2 목적 및 필요성

5.3 주요 기능 및 역할

Blocking 방식의 기능

• 순차적 실행 보장: 각 작업이 완료된 후 다음 작업 진행
• 단순한 에러 처리: try-catch 블록으로 직관적 에러 핸들링
• 예측 가능한 상태: 실행 흐름이 명확하고 디버깅이 용이

Non-Blocking 방식의 기능

• 동시성 제공: 여러 작업을 동시에 처리
• 높은 처리량: I/O 대기 시간 활용으로 전체 성능 향상
• 응답성 개선: 사용자 인터페이스 블록 방지

5.4 특징 비교

5.5 핵심 원칙

Blocking 원칙

1. 순차성: 하나의 작업이 완료되어야 다음 작업 시작
2. 동기화: 호출자와 피호출자가 동일한 시간 축에서 실행
3. 완결성: 작업의 완전한 완료를 보장

Non-Blocking 원칙

1. 즉시 반환: 호출 즉시 제어권 반환
2. 상태 관리: 작업 상태를 별도로 추적
3. 이벤트 기반: 완료 시점을 이벤트로 통지

5.6 주요 원리 및 작동 원리

Blocking I/O 작동 원리

1
2
3
4
5
6
7

애플리케이션 → 시스템 호출 → 커널
           ↓
    스레드 블록 (대기)
           ↓
    I/O 작업 완료
           ↓
    스레드 재개 → 결과 반환

Non-Blocking I/O 작동 원리

1
2
3
4
5
6
7

애플리케이션 → 시스템 호출 → 커널
           ↓
    즉시 반환 (EAGAIN/EWOULDBLOCK)
           ↓
    다른 작업 수행
           ↓
    폴링/이벤트 → 완료 확인 → 결과 처리

5.7 구조 및 아키텍처

Blocking 아키텍처

필수 구성요소:

• 메인 스레드: 순차적 작업 실행
• 시스템 호출 인터페이스: OS 와의 통신
• 블로킹 I/O 핸들러: I/O 작업 대기 관리

선택 구성요소:

• 스레드 풀: 다중 요청 처리를 위한 스레드 관리
• 동기화 메커니즘: 스레드 간 데이터 보호

Non-Blocking 아키텍처

필수 구성요소:

• 이벤트 루프: 비동기 이벤트 처리 엔진
• 콜백 큐: 완료된 작업의 콜백 함수 저장
• 상태 추적기: 진행 중인 작업 상태 관리
• 멀티플렉서: 다중 I/O 채널 관리 (select, poll, epoll)

선택 구성요소:

• 워커 스레드 풀: CPU 집약적 작업 처리
• 메시지 큐: 비동기 통신을 위한 메시지 버퍼

5.8 구현 기법

5.8.1 Blocking 구현 기법

1. 전통적 블로킹 I/O

• 정의: 표준 시스템 호출을 사용한 동기적 I/O

• 구성: read(), write(), connect() 등의 블로킹 시스템 호출

• 목적: 단순하고 직관적인 I/O 처리

• 실제 예시:

  1	// 파일 읽기 - 완료까지 대기int fd = open("file.txt", O_RDONLY);char buffer[1024];ssize_t bytes = read(fd, buffer, sizeof(buffer)); // 블로킹

2. 멀티스레드 블로킹

• 정의: 각 연결마다 별도 스레드를 생성하여 블로킹 처리
• 구성: 스레드 풀, 연결별 스레드 할당, 동기화 메커니즘
• 목적: 동시 연결 처리 능력 확보
• 시스템 구성: 웹 서버에서 요청당 스레드 모델

5.8.2 Non-Blocking 구현 기법

1. 폴링 기반 Non-Blocking

• 정의: 주기적으로 I/O 상태를 확인하는 방식

• 구성: O_NONBLOCK 플래그, 폴링 루프, 상태 체크

• 목적: 블로킹 없이 I/O 진행 상황 확인

• 실제 예시:

  1	// 논블로킹 소켓 설정int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);// 폴링 루프while (1) { ssize_t result = recv(sockfd, buffer, size, 0); if (result > 0) break; // 데이터 수신 if (errno == EAGAIN) continue; // 아직 준비 안됨}

2. 이벤트 기반 Non-Blocking

• 정의: 이벤트 발생 시 콜백을 통해 처리하는 방식
• 구성: 이벤트 루프, 콜백 함수, 이벤트 큐
• 목적: 효율적인 비동기 이벤트 처리
• 시나리오: Node.js 의 이벤트 루프 메커니즘

3. I/O 멀티플렉싱

• 정의: 단일 스레드에서 다중 I/O 채널을 동시 관리

• 구성: select(), poll(), epoll() 시스템 호출

• 목적: 높은 동시성과 효율성 달성

• 실제 예시:

  1	fd_set readfds;FD_ZERO(&readfds);FD_SET(sockfd, &readfds);// 여러 소켓 동시 모니터링int activity = select(max_fd + 1, &readfds, NULL, NULL, &timeout);if (FD_ISSET(sockfd, &readfds)) { // 해당 소켓에 데이터 도착 handle_socket_data(sockfd);}

5.9 장점과 단점

5.10 분류에 따른 종류 및 유형

Blocking 유형

1. 동기 블로킹 (Synchronous Blocking)

   • 호출 즉시 블록되어 완료까지 대기
   • 예: 전통적인 파일 I/O, 소켓 I/O

2. 비동기 블로킹 (Asynchronous Blocking)

   • 비동기 작업이지만 결과를 기다리며 블록
   • 예: select() 호출에서 이벤트 대기

Non-Blocking 유형

1. 동기 논블로킹 (Synchronous Non-Blocking)

   • 즉시 반환하지만 완료 여부를 지속 확인
   • 예: 폴링을 통한 상태 확인

2. 비동기 논블로킹 (Asynchronous Non-Blocking)

   • 즉시 반환하고 완료 시 알림 받음
   • 예: 콜백, Promise, async/await

5.11 실무 적용 예시

5.12 활용 사례

대규모 실시간 채팅 시스템 구축 사례

시나리오: 동시 접속자 10 만 명을 지원하는 실시간 채팅 서비스

시스템 구성:

1
2
3
4
5

사용자 → Load Balancer → Node.js 서버 클러스터 → Redis Pub/Sub → Database
                           ↓
                    WebSocket 연결 관리
                           ↓
                    이벤트 루프 기반 처리

Non-Blocking 활용 역할:

• WebSocket 연결 관리: 수만 개의 동시 연결을 단일 프로세스에서 처리
• 메시지 브로드캐스팅: 비동기적으로 여러 클라이언트에 메시지 전송
• 데이터베이스 작업: 논블로킹 쿼리로 UI 응답성 보장

Workflow:

1. 클라이언트 WebSocket 연결 → 이벤트 루프에 등록
2. 메시지 수신 → 비동기적으로 검증 및 저장
3. Redis Pub/Sub → 다른 서버 인스턴스에 전파
4. 모든 연결된 클라이언트에 논블로킹 방식으로 브로드캐스트

Blocking vs Non-Blocking 비교:

5.13 실무에서 효과적으로 적용하기 위한 고려사항 및 주의할 점

5.14 성능을 최적화하기 위한 고려사항 및 주의할 점

5.15 강점과 약점 비교

6. 2025 년 기준 최신 동향

7. 주제와 관련하여 주목할 내용

8. 앞으로의 전망

9. 추가로 알아야 하거나 학습해야할 내용들

10. 하위 주제로 분류해서 추가적으로 학습해야할 내용들

11. 관련 분야와 함께 알아야 하거나 학습해야할 내용들

용어 정리

참고 및 출처

• GeeksforGeeks - Blocking and Nonblocking IO in Operating System
• Node.js 공식 문서 - Overview of Blocking vs Non-Blocking
• Cornell Virtual Workshop - Blocking and Non-blocking
• Wikipedia - Non-blocking algorithm
• MDN Web Docs - Introducing asynchronous JavaScript
• GeeksforGeeks - Synchronous and Asynchronous Programming
• Stack Overflow - Understanding blocking and non-blocking frameworks
• DEV Community - Understanding Blocking and Non-blocking Sockets in C Programming
• Luminous Men - Asynchronous Programming. Blocking I/O and non-blocking I/O
• Kissflow - Synchronous vs. Asynchronous Programming: Complete Guide