입출력(I/0) 시스템을 구현한다면 소켓에서 데이터를 읽어오는 작업이 있을 것이다. 만약 단순히 동기 방식으로 데이터를 읽어온다면 소켓에서 데이터를 읽을 수 있을 때 까지 자원을 유휴 상태로 만들면서 기다릴 것이다. 만약 여러 소켓으로부터 한 번에 데이터를 읽으려면 소켓 수 만큼이나 스레드가 필요하고 이는 결국 치명적인 문제를 유발한다. The C10K Problem 이를 해결하기 위한 방법으로 NonBlocking과 비동기 호출이 있다. NonBlocking과 비동기는 개념의 유사성때문에 주로 같이 사용하기도 하지만 나누어보면 아래와 같다.

비동기 (Asynchrony)

비동기 프로그래밍은 코드의 흐름과 상관없이 이벤트를 처리한다. 냄비에 올려두고 잠깐 설거지를 하듯이 작업을 실행하고 다른 일을 하거나 쉬고 있다가 특정 시간에 확인할 수 있다. 보통은 javascript가 그러하듯이 completion 방식으로, 작업이 완료되면 미리 보낸 callback 함수를 호출한다. 드물게 Rust는 pull 방식을 사용하는데 따로 callback 함수를 두지 않고 필요한 시점에 자료를 요청하는 방식이다. pull 방식은 비동기 프로그램도 동기 프로그램과 비슷하게 코딩할 수 있다는 장점이 있다.

javascript

javascript의 내장 비동기 함수인 setTimeout(callback, time)를 사용한다. setTimeout은 callback함수와 대기할 시간(ms)을 인자로 받는다.

callback

function sayHello(name, func) {
	setTimeout(() => {
		func(`Hello ${name}!`);
	}, 3000);
}

console.log("calling..");
sayHello("Do", hi => console.log(hi));
console.log("waiting..");

calling..
waiting..
Hello Do!

javascript의 전통적인 callback방식이다. callback 함수를 받아 실행하는 구조로 되어 있기 때문에 복잡한 프로그램에서는 아래와 같은 Callback Hell를 만날 수도 있다.

fs.readdir(source, function(err, files) {
	if (err) {
		console.log("Error finding files: " + err);
	} else {
		files.forEach(function(filename, fileIndex) {
			console.log(filename);
			gm(source + filename).size(function(err, values) {
				if (err) {
					console.log("Error identifying file size: " + err);
				} else {
					console.log(filename + " : " + values);
					aspect = values.width / values.height;
					widths.forEach(
						function(width, widthIndex) {
							height = Math.round(width / aspect);
							console.log(
								"resizing " +
									filename +
									"to " +
									height +
									"x" +
									height,
							);
							this.resize(width, height).write(
								dest + "w" + width + "_" + filename,
								function(err) {
									if (err)
										console.log(
											"Error writing file: " + err,
										);
								},
							);
						}.bind(this),
					);
				}
			});
		});
	}
});

Promise

function sayHello(name) {
	return new Promise(resolve => {
		setTimeout(() => {
			resolve(`Hello ${name}!`);
		}, 3000);
	});
}

console.log("calling..");
sayHello("Do").then(hi => console.log(hi));
console.log("waiting..");

calling..
waiting..
Hello Do!

ES6에서 추가된 Promise

Promise + await/async

function sayHello(name) {
	return new Promise(resolve => {
		setTimeout(() => {
			resolve(`Hello ${name}!`);
		}, 3000);
	});
}

async function getHelloStr(name) {
	console.log("calling..");
	const hello = await sayHello(name);
	console.log(hello);
	console.log("waiting..");
}

getHelloStr("Do");

calling..
Hello Do!
waiting..

ES7에서는 Promise와 함께 쓸 수 있는 await와 async 키워드가 추가되었다. await는 Promise가 완료될 때까지 async 함수의 실행을 일시 중지한다. async 함수 내에서만 사용 가능하다.

Rust

async fn say_hello(name: &str) {
    println!("Hello {}!", name);
}

#[tokio::main]
async fn main() {
    let hello = say_hello("Do");
    println!("Hi");
    hello.await;
}

Hi
Hello Do!