✅ 쓰레드
✔ I/O blocking
두 쓰레드가 서로 다른 자원을 사용하는 작업의 경우에는 싱글 쓰레드 프로세스보다 멀티쓰레드 프로세스가 더 효율적이다.
예를 들어 사용자의 입력이 필요한 경우 싱글 쓰레드라면 입력을 기다리는 동안 다른 작업을 할 수 없다. 그러나 멀티쓰레드라면 입력을 기다리는 동안 다른 쓰레드가 작업을 할 수 있다.
쓰레드가 입출력(I/O) 처리를 위해 기다리는 것을 I/O blocking 이라고 한다.
✔ 구현과 실행
//1. 상속
class MyThread extedns Thread {
@Override
public void run (){}
}
MyTread thread = new MyThread();
thread.start(); //실행
//2.인터페이스
class MyThread implements Runnable {
@Override
public void run (){}
}
Runnable r = new MyThread();
Tread thread2 = new Thread(r);
thread2.start(); //실행start()로 쓰레드를 실행시키면 실행대기에 들어간 후 차례가 되면 실행된다.
만약 실행 중인 쓰레드가 없다면 바로 실행된다.
또한 한 번 실행이 종료된 쓰레드는 다시 실행할 수 없다.
→ 하나의 쓰레드에 대해 start 한 번만 호출 가능
만약 쓰레드의 작업을 한 번 더 수행해야 한다면 새로운 쓰레드를 생성하고, 다시 start를 호출해야한다.
✔ start(), run()
- run : 생성된 쓰레드를실행시키는 것이 아니라 단순히 클래스에 선언된 메서드를 호출하는 것이다.
- start : 새로운 쓰레드가 작업을 실행하는 데 필요한 all stack을 생성한 다음, run을 호출한다. 쓰레드는 독립적인 작업을 수행하기 때문에 자신만의 call stack이 필요하다.
✔ 우선 순위 (priority)
쓰레드는 우선 순위(priority)라는 속성을 가지고 있다.
이 우선 순위의 값에 따라 쓰레드가 얻는 실행 시간이 달라진다.
우선 순위 범위는 1-10이며 숫자가 높을 수록 우선 순위가 높다.
메인 쓰레드의 디폴트 값은 5이다.
Thread t1 = new Thread();
t1.setPriority(7);
t1.getPriority();단, 자바는 쓰레드가 우선 순위에 따라 처리되는 로직이 강제되지 않기 때문에 JVM마다 실행 결과가 다를 수 있다.
✔ 쓰레드 그룹 (thread group)
자신이 속한 쓸드 그룹이나 하위 그룹은 변경할 수 있지만 다른 쓰레드 그룹의 쓰레드는 변경하지 못한다.
Thread(TreadGroup group, String name)우리가 생성하는 모든 쓰레드 그룹은 main쓰레드 그룹의 하위 쓰레드 그룹이 되며, 그룹을 지정하지 않고 생성한 쓰레드는 자동적으로 main쓰레드에 속한다.
✔ 데몬(daemon) 쓰레드
Tread t = new Thread();
t.setDaemon(true); // 반드시 start() 전에 실행되어야 함
t.start();- 데몬 쓰레드
- 일반 쓰레드의 작업을 돕는 보조적인 역할을 수행하는 쓰레드이다.
- 일반 쓰레드가 모두 종료되면 데몬 쓰레드는 강제적으로 자동 종료된다.
- 데몬 쓰레드가 생성한 쓰레드는 자동적으로 데몬 쓰레드가 된다.
✔ 쓰레드의 상태
🔎 상태 설명
- new : 쓰레드가 생성되고
start()가 호출되지 않은 상태- runnalble : 실행 중 or 실행 가능한 상태
- blocked : lock이 풀릴 때 까지 기다리는 상태 > 동기화 블럭에 의해 발생
- wating : unrunnable 한 일시 정지 상태
- terminated :쓰레드 작업이 종료된 상태
- 쓰레드가 생성되고
start()가 호출되면 우선 실행대기열(Queue)에 저장되어 자신의 차례를 기다린다. - 자신의 차례가 되면 실행 상태가 된다.
- 주어진 실행 시간이 다 되거나
yield()를 만나면 다시 실행 대기 상태가 되고, 다음 차례의 쓰레드가 실행된다. - 실행이 모두 마치거나
stop()이 호출되면 쓰레드는 소멸된다.
✔ 쓰레드의 스케줄링 메서드
◾ sleep() : 지정된 시간동안 쓰레드 멈춤
try {
Thread.sleep(1000); // 1초 멈춤
} catch(InterruptedException e) {...}sleep()에 의해 일시정지 된 쓰레드는 interrupt()가 호출되면 InterruptedException이 발생하여 잠에서 깨어나 실행 대기 상태가 된다.
그래서 항상 try-catch문으로 예외 처리를 해줘야한다.
◾ interrupt() : 작업 취소
진행 중인 쓰레드의 작업이 끝나기 전에 취소 시켜야할 때 사용한다.
단지 멈추라고 요청하는 것일 뿐 쓰레드를 강제 종료시키지는 못한다.
Thread t = new Thread();
t.start();
...
t.interrupt();
interrupted(): 현재 쓰레드의 interrupted 상태를 반환 후 , false로 변경isInterrupted():쓰레드의 interrupted 상태를 반환
◾ suspend(), resume(), stop()
suspend()는 쓰레드를 멈추게 한다. 이때 resume()을 호출해야 다시 실행 대기 상태가 된다. stop()은 호출되는 즉시 쓰레드가 종료된다.
단, 위의 메서드는 deadlock를 일으키기 쉽기 때문에 사용이 권장되지 않는다.
◾ join() : 다른 쓰레드의 작업 기다림
자신이 하던 작업을 멈추고, 다른 쓰레드가 지정된 시간동안 작업을 수행하도록 한다.
Thread t = new Tread();
try {
t.join();
} catch(InterruptedException e) {...} join()은 특정 쓰레드에 대해 동작하므로 static 메서드가 아니다.
◾ yield() : 다른 쓰레드에게 양보
자신에게 주어진 실행시간을 다음 차례의 쓰레드에게 양보한다.
✔ 쓰레드 동기화 (synchronization)
한 쓰레드가 진행중인 작업을 다른 쓰레드가 간섭하지 못하게 막는 것을 말한다.
◾ synchronized
지정된 영역의 코드를 한 번에 하나의 쓰레드가 수행하는 것을 보장하는 방법이다.
- 메서드 앞에
synchronized를 붙인다.
이때 메서드 전체가 임계 영역으로 설정된다.
쓰레드는 synchronized메서드가 호출된 시점부터 해당 메서드가 포함된 객체의 lock을 얻어 작업을 수행하다가 메서드가 종료되면 lock을 반환한다.
- 메서드 내의 코드 일부를
{}으로 감싸고synchronized(참조변수)를 붙인다.
참조 변수는 lock을 걸고자하는 객체를 참조하는 것이어야한다. 이 블럭의 영역 안으로 들어가면서부터 쓰레드는 지정된 객체의 lock을 얻게 되고, 이 블럭을 벗어나면 lock을 반납한다.
◾ wait(), notify()
동기화된 임계 영역의 코드를 수행하다가 더 이상 진행할 상황이 아니면, 일단 wait()을 호출하여 쓰레드가 락을 반납하고 기다리게 한다(waiting pool에서 기다림).
그러면 다른 쓰레드가 락을 얻어 해당 객체에 대한 작업을 수행할 수 있게 된다.
나중에 작업을 진행할 수 있는 상황이 되면 notify()를 호출해서 작업을 중단했던 쓰레드가 다시 락을 얻어 작업을 진행할 수 있게 한다.
🔺notify()는 waiting pool에서 대기 중인 쓰레드 중에서 하나를 임의로 선택해서 통지한다. 즉, 특정 조건을 만족하는 스레드만 깨울 수 없다. 이러한 문제는 condition을 이용하면 된다. ReentrantLock class와 같이 사용된다.
