백엔드 개발의 맥락에서 동시성은 컴퓨터 시스템이나 소프트웨어가 여러 작업이나 프로세스를 동시에 실행할 수 있는 능력을 의미합니다. 동시성은 프로세서 코어, 메모리, 입출력(I/O) 장치와 같은 컴퓨팅 리소스의 사용을 관리하고 최적화함으로써 애플리케이션과 시스템의 전반적인 성능, 응답성, 처리량을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 현대 소프트웨어 개발에서, 특히 고성능 및 고가용성 서비스에 대한 수요가 증가함에 따라 동시 프로그래밍은 효율적이고 확장 가능한 백엔드 시스템을 만드는 데 중요한 측면이 되었습니다.
동시성은 병렬성, 멀티스레딩, 비동기 프로그래밍 등 다양한 메커니즘을 통해 달성될 수 있습니다.
- 병렬성에는 별도의 프로세서 코어 또는 프로세서에서 여러 개의 독립적인 작업을 병렬로 실행하여 멀티 코어 프로세서 또는 컴퓨터 클러스터를 활용하여 시스템의 전반적인 성능을 향상시키는 것이 포함됩니다.
- 멀티스레딩은 단일 프로세스의 여러 스레드를 동시에 실행하여 동일한 메모리 공간을 공유하고 잠재적으로 다른 프로세서 코어에서 실행되어 사용 가능한 컴퓨팅 리소스를 더 잘 활용하는 것을 의미합니다.
- 비동기 프로그래밍에는 백그라운드 작업을 시작하고 백그라운드 작업이 완료될 때까지 기다리지 않고 추가 실행을 진행하여 초기 작업 처리로 인해 방해받지 않고 다른 작업을 계속할 수 있도록 하는 작업이 포함됩니다.
백엔드 애플리케이션에서 동시성을 구현할 때 주요 과제는 공유 리소스를 관리하고 시스템 전체에서 데이터의 유효성과 일관성을 보장하는 것입니다. 이를 일반적으로 동기화 라고 합니다. 개발자는 공유 리소스에 대한 액세스를 제어하고 데이터 경합, 교착 상태 및 기타 동시성 관련 문제를 방지하기 위해 잠금, 세마포어 및 장벽과 같은 다양한 기술과 알고리즘을 구현해야 합니다.
백엔드 애플리케이션 생성을 위해 AppMaster no-code 플랫폼에서 활용되는 Go(golang)를 포함한 많은 프로그래밍 언어는 동시 프로그래밍에 대한 기본 지원을 제공합니다. 예를 들어 Go는 "고루틴"이라는 경량 동시 구조와 동시 애플리케이션 생성을 단순화하는 통신 채널을 제공합니다. 또한 Go는 단순성을 크게 강조하여 개발자가 동시 프로그래밍과 관련된 일반적인 함정을 피하면서 깔끔하고 유지 관리 가능한 코드를 작성할 수 있도록 합니다.
백엔드 개발에 동시성을 적용하는 예로, 데이터베이스 쿼리나 파일 처리 작업과 같은 데이터 집약적인 작업에 대해 들어오는 클라이언트 요청을 처리하는 웹 애플리케이션을 생각해 보세요. 동시성이 없으면 각 요청은 도착한 순서대로 순차적으로 처리되어 병목 현상이 발생하고 클라이언트의 대기 시간이 늘어납니다. 동시성을 사용하면 여러 요청을 동시에 처리할 수 있으므로 응답 시간이 단축되고 시스템 처리량이 증가하며 클라이언트에 대한 전반적인 사용자 경험이 향상됩니다. 이 시나리오에서 동시 백엔드 시스템은 사용 가능한 컴퓨팅 리소스를 효율적으로 활용하고 증가하는 작업 부하를 효과적으로 처리하는 데 필요한 확장성을 제공합니다.
백엔드 개발에서 동시성을 구현하면 다음과 같은 여러 가지 이점이 있습니다.
- 성능 향상: 동시 시스템은 사용 가능한 컴퓨팅 리소스를 더 잘 활용하여 처리 효율성과 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.
- 확장성: 동시성을 사용하면 추가 리소스를 사용할 수 있게 되면 더 많은 작업을 동시에 처리하여 백엔드 시스템이 증가하는 워크로드에 원활하게 적응할 수 있습니다.
- 응답성: 여러 작업을 동시에 실행함으로써 동시 시스템은 시간에 민감한 작업을 보다 효과적으로 처리할 수 있으므로 대기 시간이 줄어들고 클라이언트에 대한 응답성이 향상됩니다.
- 내결함성: 동시 시스템은 오류를 적절하게 처리하도록 설계하여 개별 하드웨어나 소프트웨어 구성 요소에 오류가 발생하더라도 애플리케이션이 계속 작동하도록 보장할 수 있습니다.
동시 시스템을 개발하는 데 어려움이 없는 것은 아닙니다. 개발자는 공유 리소스를 신중하게 관리하고 데이터 무결성과 일관성이 유지되는지 확인해야 합니다. 그러나 동시성을 기본적으로 지원하는 Go와 같은 최신 프로그래밍 언어를 활용하면 개발자는 효율적이고 확장 가능하며 강력한 백엔드 시스템을 더 쉽게 만들 수 있습니다.
동시성은 리소스 활용도를 최적화하고, 시스템 성능을 개선하며, 고성능, 고가용성 서비스의 확장성을 보장하는 백엔드 개발의 중요한 측면입니다. Go 프로그래밍 언어를 활용하는 AppMaster no-code 플랫폼은 동시 백엔드 애플리케이션 생성을 촉진하여 중소기업부터 대기업까지 광범위한 고객을 위한 더 빠르고 비용 효율적인 개발을 가능하게 합니다.
