서버 실행 모델(spring,nodejs) 멀티스레딩

Node.js · 멀티스레딩 · 멀티프로세싱 · Java Spring

Node.js의 이벤트 루프를 이해하고 나면

자연스럽게 이런 질문이 이어진다.

• 멀티스레드는 정확히 뭐가 다른가?
• 멀티프로세스는 왜 안전한가?
• Node.js 워커 스레드는 어디에 속하는가?
• 자바 스프링은 왜 구조가 완전히 다른가?

이 글은 **“요청을 어떻게 처리하고, CPU와 메모리를 어떻게 쓰는가”**라는

단 하나의 기준으로 이 모든 모델을 정리한다.

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1. 실행 모델을 나누는 핵심 기준

모든 서버 모델은 결국 이 두 질문으로 나뉜다.

1. 요청을 처리하는 실행 단위는 무엇인가?
   • 스레드?
   • 이벤트 루프?
2. 메모리는 어떻게 공유하는가?
   • 공유?
   • 격리?

이 두 축으로 보면 구조가 명확해진다.

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2. 멀티스레딩(Multi-threading)

정의

하나의 프로세스 안에서 여러 스레드가 메모리를 공유하며 동시에 실행되는 모델

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구조

[Process]
 ├─ThreadA
 ├─ThreadB
 └─ThreadC
   ↳SharedHeap

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특징

• 요청 처리 단위: 스레드
• 메모리: 공유
• 실행: 병렬
• 통신: 메모리 접근
• 위험: 경쟁 상태, 데드락

👉 성능은 좋지만 동시성 설계 난이도가 높다

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장단점 요약

장점

• 빠른 컨텍스트 스위칭
• 통신 비용 거의 없음

단점

• 락, 동기화 필수
• 하나의 버그가 전체 프로세스 영향

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3. 멀티프로세싱(Multi-processing)

정의

여러 개의 프로세스를 띄워 각자 독립된 메모리 공간에서 병렬 실행하는 모델

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구조

[ Process A ][ Process B ][ Process C ]
(Heap 분리)     (Heap 분리)     (Heap 분리)

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특징

• 요청 처리 단위: 프로세스
• 메모리: 완전 격리
• 실행: 병렬
• 통신: IPC 필요
• 안정성: 매우 높음

👉 안전하지만 무겁다

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장단점 요약

장점

• 장애 격리
• 경쟁 상태 거의 없음

단점

• 프로세스 생성 비용 큼
• 메모리 사용량 증가

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4. Node.js의 기본 실행 모델

이제 Node.js를 보자.

핵심 한 문장

Node.js는 싱글 스레드 이벤트 루프 기반 서버다.

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구조

[ JS Engine (V8) ]
 ├─ Call Stack
 └─ Heap

[ Node.js Runtime ]
 ├─ Event Loop
 ├─Background (libuv / OS)
 ├─ Task Queue
 └─ Microtask Queue

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특징

• JS 실행 스레드: 1개
• I/O: 논블로킹
• 동시성: 이벤트 루프
• 장점: 구조 단순, 메모리 안전
• 단점: CPU 바운드 작업에 취약

👉 I/O 서버에 최적화된 모델

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5. Node.js 워커 스레드의 위치

여기서 많이 헷갈린다.

결론부터

Node.js 워커 스레드는 멀티스레딩이지만, 메모리 모델은 멀티프로세싱에 가깝다.

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구조

[ Node.js Process ]
 ├─Main Thread (V8 + Event Loop)
 ├─ Worker ThreadA (V8 + Heap)
 └─ Worker ThreadB (V8 + Heap)

• 같은 프로세스
• OS 스레드
• V8 인스턴스 분리
• Heap 분리
• 메시지 기반 통신

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정확한 표현

“메모리는 멀티프로세스, 실행은 멀티스레드”

이게 가장 정확하다.

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6. Java Spring의 실행 모델

이제 Spring Framework를 보자.

기본 모델 (Spring MVC)

요청 하나당 스레드 하나

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구조

[ JVM Process ]
 ├─ Thread Pool
 │   ├─ Thread-1 → RequestA
 │   ├─ Thread-2 → RequestB
 │   └─ ...
 └─ Shared Heap

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동작 방식

1. 요청 도착
2. 스레드 풀에서 스레드 할당
3. 컨트롤러 → 서비스 → DB 호출
4. 응답 완료 시 스레드 반환

👉 블로킹 I/O 기반 멀티스레드 서버

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특징

• 멀티스레딩 모델
• 메모리 공유
• 동기 코드에 매우 직관적
• 스레드 수가 곧 처리 한계

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7. Node.js vs Java Spring (정리 표)

항목	Node.js	Java Spring (MVC)
기본 모델	이벤트 루프	멀티스레드
실행 단위	콜백	스레드
I/O	논블로킹	블로킹
메모리	기본 격리	공유
CPU 작업	워커 필요	스레드 병렬
병목	이벤트 루프	스레드 풀

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8. 실행 모델을 한 줄로 정리하면

• 멀티스레딩
• → 빠르지만 위험
• 멀티프로세싱
• → 안전하지만 무거움
• Node.js
• → 단순한 이벤트 루프
• Node.js 워커 스레드
• → 안전한 병렬 처리
• Java Spring (MVC)
• → 전통적인 멀티스레드 서버

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9. 언제 어떤 모델이 맞는가

• I/O 중심 API 서버
• → Node.js
• CPU 연산 많은 서비스
• → Java Spring / Node.js + Worker
• 안정성 최우선
• → 멀티프로세스
• 고성능 계산
• → 멀티스레드