동기/비동기와 블로킹/논블로킹 (Sync/Async and Blocking/Non-blocking)

식당 비유로 정리하기

주문 후 카운터 앞에 서서 음식이 나올 때까지 기다리면 동기 블로킹이다. 주문하고 자리로 돌아가되 몇 분마다 카운터에 가서 "나왔나요"라고 묻는다면 동기 논블로킹이다. 진동벨을 받아 놓고도 카운터 앞을 떠나지 않고 서 있으면 비동기 블로킹이다. 진동벨을 받아 자리에서 다른 일을 하다가 벨이 울리면 찾으러 가는 것이 비동기 논블로킹이다. 이 비유에서 "내가 그 자리에 묶여 있는가"가 블로킹 축이고, "완료를 내가 확인하는가, 벨이 알려 주는가"가 동기 축이라는 점이 드러난다.

비동기 논블로킹이 동작하는 과정

자바스크립트의 이벤트 루프(event loop)를 예로 들면 흐름은 다음과 같다.

1. 코드가 fetch 같은 비동기 API를 호출하면 요청이 런타임과 운영체제에 위임되고 함수는 프로미스를 즉시 반환한다.
2. 호출자는 멈추지 않고 다음 코드를 실행하며, 스레드는 다른 태스크를 처리한다.
3. 운영체제 수준에서 I/O가 완료되면 런타임이 해당 프로미스를 이행 상태로 만들고 후속 콜백을 태스크 큐에 넣는다.
4. 이벤트 루프가 현재 실행 중인 코드를 마친 뒤 큐에서 콜백을 꺼내 실행해 결과를 처리한다.

async와 await 문법은 이 비동기 흐름을 동기 코드처럼 위에서 아래로 읽히게 만들어 주는 표기일 뿐이다. await 지점에서 함수의 실행이 일시 중단되고 제어권이 이벤트 루프로 넘어가므로, 스레드 자체는 블로킹되지 않는다는 점이 진짜 블로킹 대기와의 결정적 차이다.

선택 기준과 흔한 오해

지연이 긴 I/O가 많고 동시 요청이 많은 서버라면 비동기 논블로킹이 스레드 수를 줄이고 처리량을 높인다. 반면 로직이 단순하고 동시성 요구가 낮다면 동기 블로킹이 디버깅과 추적에 유리하다. 흔한 오해는 "논블로킹이면 곧 비동기"라는 등식인데, 논블로킹 호출 후 폴링으로 완료를 챙기면 여전히 동기이다. 반대로 비동기라고 항상 빠른 것도 아니며, CPU 연산이 병목인 작업은 비동기로 감싸도 어차피 코어가 일해야 하므로 이득이 없다. 두 축을 정확히 나눠 말할 수 있는지가 이 주제 면접의 핵심 평가 포인트다. 참고로 커널 I/O 모델의 관점에서 보면 블로킹 I/O와 논블로킹 I/O, I/O 멀티플렉싱은 모두 완료를 애플리케이션이 챙기므로 동기에 속하고, 완료까지 커널이 대신 수행해 통지해 주는 비동기 I/O(io_uring 등)만이 엄밀한 의미의 비동기라는 분류도 널리 쓰인다.

면접에서 이렇게 물어본다

• 동기/비동기와 블로킹/논블로킹은 각각 무엇을 기준으로 나뉘는지 설명해 보라.
• 동기이면서 논블로킹인 경우와 비동기이면서 블로킹인 경우의 실제 예를 들어 보라.
• async/await를 쓰면 코드가 순차적으로 보이는데, 이것이 블로킹과 어떻게 다른가.
• 비동기 논블로킹 서버가 동시 요청 처리에 유리한 이유를 스레드 자원 관점에서 설명해 보라.
• 비동기 프레임워크에서 결과를 동기적으로 기다리면 어떤 문제가 생기는가.