Node.js의 프로세스 객체(process object)

1. process 객체란

process는 현재 실행 중인 Node.js 프로세스에 대한 정보와 제어 기능을 제공하는 글로벌 객체입니다. 환경 변수 접근, 명령줄 인자 파싱, 프로세스 종료, 표준 입출력 스트림 등 시스템 수준의 다양한 기능을 제공합니다.

2. 프로세스 정보

2.1 기본 정보

// Node.js 버전 정보
console.log(process.version);      // v20.10.0
console.log(process.versions);     // { node: '20.10.0', v8: '11.3.244.8', ... }

// 프로세스 ID
console.log(process.pid);          // 12345
console.log(process.ppid);         // 부모 프로세스 ID

// 플랫폼 정보
console.log(process.platform);     // darwin, win32, linux
console.log(process.arch);         // x64, arm64

// 실행 경로
console.log(process.execPath);     // /usr/local/bin/node
console.log(process.cwd());        // 현재 작업 디렉토리

// 실행 시간 (초)
console.log(process.uptime());     // 프로세스 실행 시간

2.2 메모리 사용량

const memoryUsage = process.memoryUsage();
console.log(memoryUsage);
/*
{
  rss: 30000000,        // 전체 메모리 사용량
  heapTotal: 6000000,   // V8 힙 전체 크기
  heapUsed: 4000000,    // V8 힙 사용량
  external: 1000000,    // V8 외부 메모리 (Buffer 등)
  arrayBuffers: 500000  // ArrayBuffer 메모리
}
*/

// 사람이 읽기 쉬운 형식으로 변환
function formatMemory(bytes) {
  return (bytes / 1024 / 1024).toFixed(2) + ' MB';
}

console.log('RSS:', formatMemory(memoryUsage.rss));
console.log('Heap Used:', formatMemory(memoryUsage.heapUsed));

2.3 CPU 사용량

// CPU 사용 시간 (마이크로초)
const cpuUsage = process.cpuUsage();
console.log(cpuUsage);
// { user: 100000, system: 50000 }

// 이전 측정값과 비교
const startUsage = process.cpuUsage();
// ... 작업 수행
const endUsage = process.cpuUsage(startUsage);
console.log('사용자 CPU:', endUsage.user, 'μs');
console.log('시스템 CPU:', endUsage.system, 'μs');

3. 환경 변수

// 환경 변수 읽기
console.log(process.env.NODE_ENV);   // development
console.log(process.env.PATH);
console.log(process.env.HOME);

// 환경 변수 설정
process.env.MY_VAR = 'value';
console.log(process.env.MY_VAR);     // value

// 환경 변수 삭제
delete process.env.MY_VAR;

// 모든 환경 변수 출력
console.log(process.env);

// 환경 변수 기반 설정
const config = {
  port: process.env.PORT || 3000,
  nodeEnv: process.env.NODE_ENV || 'development',
  dbUrl: process.env.DATABASE_URL
};

4. 명령줄 인자

// node app.js arg1 arg2 --name=value
console.log(process.argv);
/*
[
  '/usr/local/bin/node',  // Node.js 실행 경로
  '/path/to/app.js',      // 스크립트 경로
  'arg1',                 // 첫 번째 인자
  'arg2',                 // 두 번째 인자
  '--name=value'          // 옵션 인자
]
*/

// 실제 인자만 추출
const args = process.argv.slice(2);
console.log(args);  // ['arg1', 'arg2', '--name=value']

// 간단한 인자 파싱
function parseArgs(args) {
  const result = { _: [] };

  for (const arg of args) {
    if (arg.startsWith('--')) {
      const [key, value] = arg.slice(2).split('=');
      result[key] = value || true;
    } else if (arg.startsWith('-')) {
      result[arg.slice(1)] = true;
    } else {
      result._.push(arg);
    }
  }

  return result;
}

console.log(parseArgs(process.argv.slice(2)));
// { _: ['arg1', 'arg2'], name: 'value' }

5. 프로세스 종료

5.1 정상 종료

// 종료 코드와 함께 종료
process.exit(0);  // 성공
process.exit(1);  // 에러

// 종료 코드 설정 (즉시 종료하지 않음)
process.exitCode = 1;

// 비동기 작업 완료 후 종료
async function cleanup() {
  await saveData();
  process.exit(0);
}

5.2 종료 이벤트

// 프로세스 종료 직전 (동기 코드만 실행 가능)
process.on('exit', (code) => {
  console.log('프로세스 종료, 코드:', code);
  // 비동기 작업 불가
});

// 이벤트 루프가 비어있을 때 (비동기 작업 가능)
process.on('beforeExit', (code) => {
  console.log('beforeExit, 코드:', code);
  // 여기서 비동기 작업을 추가하면 프로세스가 계속 실행됨
});

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6. 시그널 처리

// SIGINT (Ctrl+C)
process.on('SIGINT', () => {
  console.log('Ctrl+C 감지');
  process.exit(0);
});

// SIGTERM (종료 시그널)
process.on('SIGTERM', () => {
  console.log('SIGTERM 수신, 정리 작업 수행...');
  cleanup().then(() => process.exit(0));
});

// SIGHUP (터미널 종료)
process.on('SIGHUP', () => {
  console.log('터미널 연결 종료');
});

// Windows에서는 일부 시그널이 지원되지 않음

7. 표준 입출력 스트림

7.1 stdout, stderr

// 표준 출력
process.stdout.write('Hello\n');

// 표준 에러
process.stderr.write('에러 메시지\n');

// TTY 확인
if (process.stdout.isTTY) {
  console.log('터미널에서 실행 중');
  console.log('터미널 크기:', process.stdout.columns, 'x', process.stdout.rows);
}

7.2 stdin

// 표준 입력 읽기
process.stdin.setEncoding('utf8');

process.stdin.on('data', (data) => {
  console.log('입력:', data.trim());
});

// 한 줄씩 읽기
const readline = require('readline');

const rl = readline.createInterface({
  input: process.stdin,
  output: process.stdout
});

rl.question('이름을 입력하세요: ', (answer) => {
  console.log('안녕하세요,', answer);
  rl.close();
});

8. 에러 처리

// 처리되지 않은 예외
process.on('uncaughtException', (err) => {
  console.error('처리되지 않은 예외:', err);
  // 로그 저장 후 종료 권장
  process.exit(1);
});

// 처리되지 않은 프로미스 거부
process.on('unhandledRejection', (reason, promise) => {
  console.error('처리되지 않은 프로미스 거부:', reason);
});

// 경고 메시지
process.on('warning', (warning) => {
  console.warn('경고:', warning.name, warning.message);
});

// 경고 발생시키기
process.emitWarning('이것은 경고입니다', 'CustomWarning');

9. 기타 유용한 메서드

// 고해상도 시간 측정
const start = process.hrtime.bigint();
// ... 작업 수행
const end = process.hrtime.bigint();
console.log(`소요 시간: ${end - start} 나노초`);

// 다음 틱에 콜백 실행
process.nextTick(() => {
  console.log('다음 틱에서 실행');
});

// 작업 디렉토리 변경
process.chdir('/tmp');
console.log(process.cwd());  // /tmp

// 사용자/그룹 ID (Unix)
console.log(process.getuid());  // 사용자 ID
console.log(process.getgid());  // 그룹 ID

결론

process 객체는 Node.js 프로세스의 정보 조회와 제어를 위한 핵심 글로벌 객체입니다. 환경 변수(process.env), 명령줄 인자(process.argv), 종료 처리(process.exit), 시그널 처리, 표준 입출력 스트림 등 시스템 수준의 다양한 기능을 제공합니다. 프로덕션 환경에서는 uncaughtException과 unhandledRejection 이벤트를 반드시 처리해야 합니다.