JVM과 Node.js 런타임 환경 비교

1. JVM이란?

JVM(Java Virtual Machine)은 Java 프로그램을 실행시키는 가상 머신입니다.
운영체제 위에서 동작하며, Java 바이트코드를 기계어로 변환해 실행하는 역할을 합니다.
JVM은 강력한 멀티스레드 환경을 지원하며, 동시에 여러 작업을 병렬 처리하는 데 강점을 가집니다.

2. Node.js란?

Node.js는 V8 JavaScript 엔진 위에서 동작하는 런타임입니다.
싱글 스레드를 기반으로 하지만, 비동기 I/O와 이벤트 루프(Event Loop)를 이용하여 높은 동시성을 지원합니다.
특히 네트워크 서버 개발에 최적화되어 가볍고 빠른 처리 속도를 자랑합니다.

3. JVM과 Node.js 기본 비교

항목	JVM	Node.js
런타임 언어	Java, Kotlin 등	JavaScript
스레드 모델	멀티스레드 (요청당 스레드)	싱글 스레드 + 이벤트 루프
주요 강점	병렬 처리에 강함 (CPU 집약형 작업)	I/O 작업에 최적화된 경량 서버
주요 단점	스레드 오버헤드 및 동기화 이슈	CPU 집중 작업에는 부적합
사용 예시	대규모 엔터프라이즈 시스템	실시간 웹 서버, API 서버

4. 스레드 모델 상세 비교

4-1. JVM 스레드 모델

• 요청이 들어오면 새로운 OS 스레드를 생성하거나 스레드 풀에서 스레드를 가져와 작업을 처리합니다.
• 각 스레드는 독립적인 스택과 리소스를 가지며 병렬로 작업할 수 있습니다.
• 장점: 복잡한 계산이나 CPU를 많이 사용하는 작업을 빠르게 병렬 처리할 수 있습니다.
• 단점: 스레드 수가 많아지면 메모리 사용량이 증가하고, 스레드 간 동기화 문제가 발생할 수 있습니다.

[Client Request 1] ─▶ [JVM - Thread 1]
[Client Request 2] ─▶ [JVM - Thread 2]
[Client Request 3] ─▶ [JVM - Thread 3]
...

4-2. Node.js 스레드 모델

• 모든 요청 처리는 메인 스레드에서 시작합니다.
• I/O 작업이 필요한 경우, 백그라운드 스레드로 넘기고, 메인 스레드는 다음 요청을 계속 처리합니다.
• 완료된 작업은 이벤트 큐(Event Queue)에 등록되고, 이벤트 루프(Event Loop)가 콜백을 실행합니다.
• 장점: 수천 개의 요청을 경량으로 처리할 수 있습니다.
• 단점: CPU 작업이 많으면 메인 스레드가 블로킹되어 전체 서버 성능이 저하될 수 있습니다.

[ 요청 A - 파일 읽기 요청 ]
→ 메인 스레드 → 백그라운드 워커 스레드로 넘김 → 메인 스레드는 다른 요청 처리
   ↓
(백그라운드 완료 후)
   ↓
[ 이벤트 큐 ] → 메인 스레드가 콜백 실행

5. 요약 정리

• JVM은 멀티스레드 기반으로 복잡하고 무거운 서버에 강합니다.
• Node.js는 싱글 스레드 + 이벤트 루프 기반으로 가볍고 빠른 I/O 서버에 강합니다.
• 상황에 맞게 둘 중 하나를 선택하는 것이 중요합니다.