[Java]쓰레드(Thread)

프로세스와 쓰레드

  • 프로세스
    • 실행 중인 프로그램
    • 자원(메모리, CPU)와 쓰레드로 구성됨
    • PID : 프로세스 아이디

  • 쓰레드 : 프로세스 내에서 실제 작업을 수행하는 것

  • 쓰레드의 장점
    • CPU를 효율적으로 사용하기 때문에 속도가 빨라짐
      • 실행중인 프로그램 => 프로세스(쓰레드가 1개 이상 존재)
Note
  • 하나의 새로운 프로세스를 생성하는 것보다
  • 하나의 새로운 쓰레드를 생성하는 것이 더 적은 비용이 든다

멀티쓰레드

  • 클라이언트 요청이 들어올때마다 각자 1개의 쓰레드를 배정시켜줘서 동시에 다른 역할 수행 가능

멀티쓰레드의 장점

  • 자원을 보다 효율적으로 사용
  • 사용자에 대한 응답성이 향상
    • 쓰레드마다 따로따로 대답해줄 수 있어진다고 생각하면 됨
  • 작업이 분리된다(소스코드가 간결화됨)

멀티쓰레드의 단점

  • 동기화 문제 발생
  • deadlock(교착상태) 발생 : 두 쓰레드가 자원을 점유한 상태에서 상대편이 점유한 자원을 사용하려고 기다리느라 진행이 멈춰있는 것
  • 싱글쓰레드로 작업했을 때보다 시간이 더 걸릴 수 있다.
    • 작업을 전환할 때 context switching 시간이 소요되기 때문이다.
  • 블락킹 구간이 있을 때에는 멀티쓰레드가 정체구간 없이 동시에 작업을 진행하기 때문에 더 빨리 작업을 마칠 수 있다.

쓰레드 구현 방법

  1. Runnable 인터페이스
    • 인터페이스를 구현하면 다른 클래스를 상속받을 수 있기 때문에 더욱 유연하다.
// 구현
class A implements Runnable

// 생성
Runnable r = new A();
Thread t2 = new Thread(r);

// 실행
t2.start();
  1. Thread 클래스
    • 자바는 단일 상속만 허용하기 때문에 다른 클래스는 상속받을 수 없다.
// 구현
class A extends Thread

// 생성
A t1 = new A();

// 실행
t1.start();

쓰레드 실행과정

쓰레드의 동작을 정의하고 run()을 구현하는 과정

쓰레드는 반드시 한 개의 동작만 수행함

  1. 생성 : new Thread()
  2. 실행대기 : start() 쓰레드에서 사용하는 데이터 수집단계
  3. 동작 : run() 클라이언트가 접속을 했을 경우, 각자 통신이 가능하게 쓰레드랑 연결시켜줌
  4. 기다리기
    • (1) 대기상태인 쓰레드를 실행대기 상태로 만들기 : interrupt()
    • (2) 일시정지 : sleep() , wait() , join()
    • join() : main쓰레드가 다른 작업이 끝날때까지 기다린다.

쓰레드의 호출

  • start()를 시행하면 자동으로 run()이 호출됨
  • 실행할때마다 속도가 달라짐
  • 각 쓰레드마다 한 번씩 시행됨
    • 시분할 : 한번씩 번갈아서 수행됨

쓰레드 생성과 가상머신

  • 쓰레드가 생성되면 가상머신이 자동으로 결정해주는 요소가 있음
    • 가상머신(JVM)이 순위를 결정해줌
      • getPriority(),setPriority()
      • 1: MIN_PRIORITY , 10 : MAX_PRIORITY , 5 : NORM_PRIORITY
    • 가상머신(JVM)이 각 쓰레드마다 이름을 부여해줌
      • 자바프로그램은 MAX_PRIORITY(main)과 MIN_PRIORITY(gc)를 가지고 있기 때문에 멀티 쓰레드를 지원함
      • getName(), setName()

  • .setName("")과 .setPriority()를 통해 직접 설정해줄수도 있음

    Note
    • 사용자 정의 쓰레드 (5)

사용자 쓰레드와 데몬쓰레드

  • 사용자 쓰레드 : main 쓰레드
    • 쓰레드 그룹을 지정하지 않고 생성한 쓰레드는 main 쓰레드 그룹에 속한다.
  • 데몬 쓰레드 : 보조 쓰레드
    • 가비지 컬렉터, 자동저장, 화면 자동갱신 등에 사용된다.
    • 무한루프 while(true)로 작성한다.

서버와 쓰레드

  • 서버는 접속만 담당하고, 클라이언트는 실제 통신을 담당한다.
  • 이때 서버는 클라이언트마다 따로 통신하기 때문에 쓰레드를 이용한다.

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