Node.js의 타이머 함수(Timer Functions)

1. 타이머 함수란

타이머 함수는 일정 시간 후 또는 주기적으로 코드를 실행하기 위한 글로벌 함수입니다. Node.js의 타이머는 브라우저의 타이머 API와 유사하지만, 이벤트 루프와 밀접하게 연관되어 있습니다. setTimeout, setInterval, setImmediate, process.nextTick이 주요 타이머 함수입니다.

2. setTimeout

지정된 시간 후 콜백 함수를 한 번 실행합니다.

2.1 기본 사용법

// 2초 후 실행
setTimeout(() => {
  console.log('2초 후 실행됨');
}, 2000);

// 인자 전달
setTimeout((name, age) => {
  console.log(`이름: ${name}, 나이: ${age}`);
}, 1000, '홍길동', 30);

2.2 타이머 취소

const timerId = setTimeout(() => {
  console.log('이 메시지는 출력되지 않습니다');
}, 5000);

// 타이머 취소
clearTimeout(timerId);

2.3 Promise 기반 타이머 (Node.js 15+)

const { setTimeout } = require('timers/promises');

async function delay() {
  console.log('시작');
  await setTimeout(2000);
  console.log('2초 후');

  // 값 반환
  const result = await setTimeout(1000, '완료');
  console.log(result);  // 완료
}

delay();

3. setInterval

지정된 간격으로 콜백 함수를 반복 실행합니다.

3.1 기본 사용법

let count = 0;

const intervalId = setInterval(() => {
  count++;
  console.log(`실행 횟수: ${count}`);

  // 5번 후 중지
  if (count >= 5) {
    clearInterval(intervalId);
    console.log('반복 종료');
  }
}, 1000);

3.2 타이머 취소

const intervalId = setInterval(() => {
  console.log('매 초마다 실행');
}, 1000);

// 5초 후 인터벌 취소
setTimeout(() => {
  clearInterval(intervalId);
  console.log('인터벌 취소됨');
}, 5000);

3.3 Promise 기반 반복 타이머 (Node.js 15+)

const { setInterval } = require('timers/promises');

async function periodicTask() {
  let count = 0;

  for await (const _ of setInterval(1000)) {
    count++;
    console.log(`반복 ${count}`);

    if (count >= 5) break;
  }
}

periodicTask();

4. setImmediate

현재 이벤트 루프 사이클이 완료된 후 콜백을 실행합니다.

4.1 기본 사용법

console.log('1: 시작');

setImmediate(() => {
  console.log('3: setImmediate');
});

console.log('2: 끝');

// 출력 순서: 1 → 2 → 3

4.2 setTimeout(0)과의 차이

setImmediate(() => {
  console.log('setImmediate');
});

setTimeout(() => {
  console.log('setTimeout');
}, 0);

// 실행 순서는 상황에 따라 다를 수 있음
// I/O 콜백 내부에서는 setImmediate가 항상 먼저 실행됨

4.3 I/O 콜백 내부에서의 실행 순서

const fs = require('fs');

fs.readFile('file.txt', () => {
  setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout');
  }, 0);

  setImmediate(() => {
    console.log('setImmediate');
  });
});

// I/O 콜백 내부에서는 항상:
// setImmediate → setTimeout 순서

4.4 Promise 기반 (Node.js 15+)

const { setImmediate } = require('timers/promises');

async function immediate() {
  await setImmediate();
  console.log('즉시 실행 (다음 틱)');
}

5. process.nextTick

현재 작업이 완료된 직후, 이벤트 루프 다음 단계 전에 콜백을 실행합니다.

5.1 기본 사용법

console.log('1: 시작');

process.nextTick(() => {
  console.log('2: nextTick');
});

console.log('3: 끝');

// 출력 순서: 1 → 3 → 2

5.2 실행 순서 비교

console.log('1: 동기');

setTimeout(() => console.log('5: setTimeout'), 0);
setImmediate(() => console.log('6: setImmediate'));

Promise.resolve().then(() => console.log('3: Promise'));
process.nextTick(() => console.log('2: nextTick'));

console.log('4: 동기');

// 출력 순서: 1 → 4 → 2 → 3 → 5/6 (5와 6은 상황에 따라 다름)

5.3 재귀 호출 주의

// 잘못된 사용 - 이벤트 루프 블로킹
function badRecursion() {
  process.nextTick(badRecursion);  // 무한 루프!
}

// 올바른 사용 - setImmediate 사용
function goodRecursion() {
  setImmediate(goodRecursion);  // 다른 작업 처리 가능
}

반응형

6. 타이머 객체 메서드

6.1 ref(), unref()

const timer = setTimeout(() => {
  console.log('실행됨');
}, 10000);

// unref: 이 타이머가 프로세스를 유지하지 않음
timer.unref();

// 다른 작업이 없으면 프로세스가 종료됨
console.log('프로세스가 바로 종료될 수 있음');

// ref: 다시 프로세스를 유지하도록 설정
timer.ref();

6.2 refresh()

const timer = setTimeout(() => {
  console.log('실행됨');
}, 5000);

// 2초 후 타이머 재시작 (다시 5초 대기)
setTimeout(() => {
  timer.refresh();
  console.log('타이머 재시작');
}, 2000);

7. 실전 활용 예시

7.1 디바운스 (Debounce)

function debounce(func, delay) {
  let timeoutId;

  return function (...args) {
    clearTimeout(timeoutId);
    timeoutId = setTimeout(() => {
      func.apply(this, args);
    }, delay);
  };
}

const search = debounce((query) => {
  console.log('검색:', query);
}, 300);

search('h');
search('he');
search('hel');
search('hell');
search('hello');  // 마지막 호출만 실행됨

7.2 쓰로틀 (Throttle)

function throttle(func, limit) {
  let inThrottle;

  return function (...args) {
    if (!inThrottle) {
      func.apply(this, args);
      inThrottle = true;
      setTimeout(() => {
        inThrottle = false;
      }, limit);
    }
  };
}

const handleScroll = throttle(() => {
  console.log('스크롤 처리');
}, 1000);

7.3 재시도 로직

async function fetchWithRetry(url, maxRetries = 3, delay = 1000) {
  for (let i = 0; i < maxRetries; i++) {
    try {
      const response = await fetch(url);
      return await response.json();
    } catch (err) {
      if (i === maxRetries - 1) throw err;

      console.log(`재시도 ${i + 1}/${maxRetries}...`);
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, delay * (i + 1)));
    }
  }
}

결론

Node.js의 타이머 함수는 비동기 작업 스케줄링의 핵심 도구입니다. setTimeout은 지연 실행, setInterval은 반복 실행, setImmediate는 현재 이벤트 루프 완료 후 실행, process.nextTick은 현재 작업 직후 실행에 사용됩니다. Node.js 15+에서는 timers/promises를 통해 Promise 기반으로 더 깔끔하게 사용할 수 있습니다.