프로찍먹러

간단한 쓰레드 구현

자바에서 쓰레드를 구현하기 위해서는 두가지 방법이 있다. 

1. Runnable 인터페이스를 구현하여 Thread에 생성자로 넣어주기

2. Thread 클래스를 직접 상속받는 클래스 사용하기

public class Thread_Basic {
	public static void main(String[] args) {
		/* 쓰레드 구현은 두가지 방법이 있다 
		 * 1. Runnable 인터페이스를 구현 후 Thread 생성자에 넣어주기
		 * 2. Thread 클래스 직접 상속하기
		 * */
         
		//Runnable 구현 후 Thread생성자로 넣어주기 방법
		Runnable task = new Task();
		Thread t1 = new Thread(task);
		t1.start();
		
		//쓰레드 직접 상속하여 구현
		T2 t2 = new T2();
		t2.run();
	}
}

//인터페이스 구현 - 자바에서 다중 상속은 안되기에 
//인터페이스를 구현하는 방법이 조금 더 유연한 프로그래밍이 가능하다
class Task implements Runnable{
	
	int num = 0;
	@Override
	public void run() {
		for(int i=0;i<100;i++) {
			System.out.println("t1: "+num++);
		}
	}
}

//쓰레드를 직접 상속받는 클래스 사용
class T2 extends Thread{
	
	int num = 0;
	@Override
	public void run() {
		for(int i=0;i<100;i++) {
			System.out.println("t2: "+num++);
		}
	}
}

결과는 뭐 다들 아시다시피 t1과 t2가 막 섞여서 실행된다

그렇다면 쓰레드 100개를 쓰려면

Thread t1 = new Thread(task);

Thread t1 = new Thread(task);

Thread t1 = new Thread(task);

Thread t1 = new Thread(task);

Thread t1 = new Thread(task);

Thread t1 = new Thread(task);

Thread t1 = new Thread(task);

Thread t1 = new Thread(task);

...

하면 될까?

너무 비효율적이다. 이럴땐 자바 concurrent패키지의 쓰레드풀(ThreadPoolExecutor)를 사용하면 된다!

다음 포스팅에서 계속

자바의 쓰레드, 멀티쓰레드에 대한 공부이다. 이곳 저곳에서 본 것들을 짜집기 하여 내가 보기 좋게 정리한 글이므로 두서없고 정확한 정보인지는 보장할 수 없다! 피드백, 훈수, 아는척은 환영합니다!

쓰레드란?

하나의 프로세스 내부에서 독립적으로 실행되는 하나의 작업 단위, 세부적으로는 운영체제에 의해 관리되는 하나의 작업 혹은 테스크를 의미. 

그럼 멀티쓰레드는?

하나의 프로세스를 다수의 실행 단위로 구분하여 자원을 공유하고 자원의 생성과 관리의 중복성을 최소화하여 수행 능력을 향상시키는 것을 멀티쓰레딩이라고 한다.

그냥 쓰레드 여러개 쓰는 기법을 의미!

멀티쓰레드를 사용하는 이유

1. 프로세스를 이용하여 동시에 처리하던 일을 쓰레드로 구현할 경우 메모리 공간과 시스템 자원 소모가 줄어들게 된다.

2. 쓰레드 간의 통신이 필요한 경우에도 별도의 자원을 이용하는 것이 아니라 전역 변수의 공간 또는 동적으로 할당된 공간인 힙(Heap) 영역을 이용하여 데이터를 주고받을 수 있다.그렇기 때문에 프로세스 간 통신 방법에 비해 쓰레드 간의 통신 방법이 훨씬 간단하다.

3. 심지어 쓰레드의 문맥 교환은 프로세스 문맥 교환과는 달리 캐시 메모리를 비울 필요가 없기 때문에 더 빠르다.

4. 따라서 시스템의 처리량이 향상되고 자원 소모가 줄어들어 자연스럽게 프로그램의 응답 시간이 단축된다.

이러한 장점 때문에 여러 프로세스로 할 수 있는 작업들을 하나의 프로세스에서 여러 쓰레드로 나눠 수행하는 것이다.

"일종의 경량화된 프로세스 == 쓰레드"

멀티 쓰레딩의 문제점

1. 멀티 프로세스 기반으로 프로그래밍할 때는 프로세스 간 공유하는 자원이 없기 때문에 동일한 자원에 동시에 접근하는 일이 없었지만 멀티 쓰레딩을 기반으로 프로그래밍할 때는 이 부분을 신경써줘야 한다.

2. 서로 다른 쓰레드가 데이터와 힙 영역을 공유하기 때문에 어떤 쓰레드가 다른 쓰레드에서 사용중인 변수나 자료 구조에 접근하여 엉뚱한 값을 읽어오거나 수정할 수 있다.

3. 그렇기 때문에 멀티쓰레딩 환경에서는 동기화 작업이 필요하다.

4. 동기화를 통해 작업 처리 순서를 컨트롤 하고 공유 자원에 대한 접근을 컨트롤 하는 것이다.

5. 하지만 이로 인해 병목 현상이 발생하여 성능이 저하될 가능성이 높다.

6. 그러므로 과도한 락(lock)으로 인한 병목 현상을 줄여야 한다.

7. 공유 자원이 아닌 부분은 동기화 처리를 할 필요가 없다. 즉, 동기화 처리가 필요한 부분에만 synchronized 키워드를 통해 동기화하는 것이다.

8. 불필요한 부분까지 동기화를 할 경우 현재 쓰레드는 락(lock)을 획득한 쓰레드가 종료하기 전까지 대기해야한다. 그렇게 되면 전체 성능에 영향을 미치게 된다.

9. 즉 동기화를 하고자 할 때는 메소드 전체를 동기화 할 것인가 아니면 특정 부분만 동기화할 것인지 고민해야 한다.

참고: https://goodgid.github.io/What-is-Multi-Thread/