Node.js에서 자식 프로세스(child_process), 작업자 스레드(worker_threads), 클러스터(cluster)는 모두 다른 방식으로 비동기적 작업을 처리하고, 시스템 자원을 활용하는 데 사용됩니다. 이들의 차이점, 장단점, 그리고 사용하기 적합한 시나리오를 설명하겠습니다.

1. 차이점

1. 자식 프로세스 (child_process):
   • Node.js에서 child_process 모듈은 새로운 프로세스를 생성하여 작업을 수행합니다.
   • 이를 통해 외부 프로그램을 실행하거나, 병렬로 독립적인 작업을 수행할 수 있습니다.
   • 자식 프로세스는 부모 프로세스와는 완전히 분리된 메모리 공간을 갖습니다.
2. 작업자 스레드 (worker_threads):
   • worker_threads 모듈은 멀티 스레딩을 가능하게 합니다.
   • 이는 Node.js의 싱글 스레드 한계를 넘어서 CPU 집약적인 작업을 병렬로 처리할 수 있게 해줍니다.
   • 작업자 스레드는 공유 가능한 메모리 공간을 통해 데이터를 교환할 수 있지만, 각 스레드는 독립적인 실행 컨텍스트를 갖습니다.
3. 클러스터 (cluster):
   • cluster 모듈은 한 개의 Node.js 인스턴스를 여러 개의 프로세스로 확장하여 멀티 코어 시스템의 장점을 활용할 수 있게 해줍니다.
   • 이는 주로 네트워크 작업과 같이 I/O가 많은 작업에서 병목 현상을 줄이기 위해 사용됩니다.
   • 클러스터는 마스터 프로세스가 여러 워커 프로세스를 관리하는 구조를 가집니다.

2. 장단점

1. 자식 프로세스:
   • 장점: 외부 프로그램 실행 가능, 독립적 메모리 공간으로 안정성 확보
   • 단점: 프로세스 간 통신(Inter-process communication, IPC)이 복잡할 수 있음, 오버헤드가 클 수 있음
2. 작업자 스레드:
   • 장점: CPU 집약적 작업에 적합, 스레드 간 메모리 공유 가능
   • 단점: 스레드 관리가 복잡할 수 있음, 멀티 스레딩에 따른 동시성 이슈 발생 가능
3. 클러스터:
   • 장점: 멀티 코어 CPU 활용, I/O 작업 최적화
   • 단점: 워커 간 상태 공유가 어려움, 복잡한 설정과 관리 필요

3. 사용하기 적합한 시나리오

1. 자식 프로세스:
   • 외부 애플리케이션을 실행하거나, 독립적인 프로세스에서 별도의 작업을 실행할 때 적합합니다.
   • 예를 들어, 시스템 명령어 실행, 복잡한 계산 작업 분리 등에 사용될 수 있습니다.
2. 작업자 스레드:
   • CPU 집약적인 작업을 병렬로 처리해야 할 때 유용합니다.
   • 예

를 들어, 대규모 데이터 처리, 복잡한 알고리즘 연산 등에 적합합니다.

1. 클러스터:
   • 서버 애플리케이션에서 동시에 많은 네트워크 요청을 처리해야 할 때 사용하기 좋습니다.
   • 예를 들어, 고성능 웹 서버, 실시간 데이터 처리 시스템 등에 이상적입니다.