비동기 I/O와 동기 I/O 차이

동기와 비동기의 차이는 프로그램의 흐름 제어와 관련이 있습니다. 동기 방식은 I/O 작업이 완료될 때까지 프로그램의 흐름이 멈추지만, 비동기 방식은 I/O 작업을 백그라운드에서 진행하면서 메인 프로그램의 흐름을 계속 진행합니다. 이처럼 동기 I/O는 요청한 작업이 완료될 때까지 기다리는 반면, 비동기 I/O는 요청한 작업이 처리되는 동안 다른 작업을 계속해서 수행합니다.

비동기 I/O와 동기 I/O

I/O는 Input/Output 즉, 컴퓨터가 데이터를 입/출력하는 방법을 나타냅니다. 파일을 읽고 쓰는 것과 네트워크를 통해 데이터를 보내거나 받는 것 등을 포함합니다. 동기 I/O와 비동기 I/O는 이러한 데이터의 입/출력 방식이 어떻게 처리되는지에 대한 차이를 나타냅니다.

 

1. 동기 I/O(Synchronous I/O)

동기 I/O는 프로그램이 I/O 작업을 요청하고, 해당 작업이 완료될 때까지 기다리는 방식입니다. 데이터의 입/출력 작업이 진행되는 동안 프로그램은 다른 작업을 진행하지 않고 기다립니다. 가장 간단하고 직관적인 방식이지만, I/O 작업이 오래 걸리는 경우 프로그램의 효율성이 크게 저하될 수 있습니다.

 

2. 비동기 I/O(Asynchronous I/O)

비동기 I/O는 프로그램이 I/O 작업을 요청하고, 그 작업이 완료되기를 기다리지 않고 즉시 다음 작업으로 넘어가는 방식입니다. 이 경우, I/O 작업이 끝날 때까지 다른 작업을 계속해서 진행할 수 있어 효율성이 높습니다. 비동기 I/O는 복잡성이 증가하지만, 특히 대용량 데이터를 처리하거나 여러 I/O 작업을 동시에 처리해야 할 때 유용합니다.

예시 1) 동기 I/O

웹 서버가 클라이언트의 요청을 받아 데이터베이스에서 정보를 조회해야 한다고 가정해 보겠습니다. 동기 I/O를 사용하는 경우, 서버는 데이터베이스에서 응답이 올 때까지 다른 어떤 요청도 처리하지 않습니다. 즉, 한 번에 하나의 요청만 처리하고, 그 요청이 완료될 때까지 대기합니다. 이런 동기 방식은 코딩이 비교적 쉽지만, 대량의 요청을 처리하는 서버에서는 효율성이 떨어질 수 있습니다.

 

예시 2) 비동기 I/O

반면 같은 상황에서 비동기 I/O를 사용하는 웹 서버의 경우 클라이언트의 요청을 받은 서버는 데이터베이스에 정보를 조회하라는 요청을 보낸 뒤 응답을 기다리는 동안 다른 요청도 동시에 처리합니다. 따라서 한 번에 여러 요청을 동시에 처리할 수 있습니다. 이런 비동기 방식은 코딩이 조금 더 복잡하지만, 대량의 요청을 빠르게 처리하는 데 유리합니다. 이런 이유로 WAS에서도 "완전 비동기 I/O를 지원한다"는 특징이 강조되기도 합니다.

 

	장점	단점
동기 I/O	구현이 상대적으로 간단 코드 흐름이 명확	낮은 효율성 불완전한 리소스 활용
비동기 I/O	높은 효율성 리소스를 더 효과적으로 사용	구현이 복잡 코드 흐름 이해가 좀 더 어려움