Thread 쓰레드

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Process & Thread 프로세스와 쓰레드

• 프로세스
  • 실행중인 프로그램, 자원 (resources) 과 쓰레드로 구성
• 쓰레드
  • 프로세스 내에서 실제 작업을 수행
  • 모든 프로세스는 최소한 하나의 쓰레드를 가지고 있다.

💡 프로세스 : 쓰레드 = 공장 : 일꾼

멀티 쓰레드

• 대부분의 프로그램이 멀티 쓰레드로 작성
• 멀티 쓰레드의 장점
  • 시스템 자원을 효율적으로 사용
  • 사용자에 대한 응답성이 향상
  • 작업이 분리되어 코드가 간결해진다.
• 멀티 쓰레드의 단점
  • 동기화 (synchronization) 에 주의
  • 교착 상태 (dead-lock) 가 발생하지 않도록 주의
  • 각 쓰레드가 효율적으로 고르게 실행될 수 있게 해야 한다.

쓰레드 구현

1. Thread 클래스 상속

   • Java 는 단일 상속만 허용하기 때문에 인터페이스로 구현하는게 낫다.

2. Runnable 인터페이스 구현

   • 추상 메서드 run() 구현 (main() 메서드 사용과 동일)

   class MyThread implements Runnable {
   		public void run() { // Runnable 인터페이스의 추상 메서드 run() 구현
   				/* 작업 내용 */
   		}
   }

쓰레드 실행 start()

ThreadEx1_1 t1 = new ThreadEx1_1(); // 쓰레드 t1 생성
ThreadEx1_1 t2 = new ThreadEx1_1(); // 쓰레드 t2 생성

t1.start(); // 쓰레드 t1 실행시킨다.
t2.start(); // 쓰레드 t2 실행시킨다.

• 쓰레드를 생성한 후에 start() 를 호출해야 쓰레드가 작업을 시작
• start() - 실행 가능한 상태로 전환
• 실행 순서는 OS 스케줄러가 결정
• 코드 순서가 쓰레드 실행 순서와 다를 수 있다.

start()와 run()

class ThreadTest {
		public static void main(String args[]) {
				MyThread t1 = new MyThread();
				t1.start();
		}
}

1. 쓰레드 생성
2. 쓰레드 실행

class MyThread extends Thread {
		public void run() {
				// ...
		}
}

• start() 메서드 실행

• 새로운 호출 스택 생성

• start() 메서드 종료

• 서로 독립적으로 작업 수행

main 쓰레드

• main 메서드의 코드를 수행하는 쓰레드
• 쓰레드는 ‘사용자 쓰레드’와 ‘데몬 쓰레드’ (보조 쓰레드) 두 종류가 있다.

💡 실행 중인 사용자 쓰레드가 하나도 없을 때 프로그램은 종료 된다.

쓰레드의 I/O 블락킹 (blocking)

• 입출력시 작업 중단
• I/O 작업 중단 되는 동안 멀티 쓰레드로 다른 작업 진행

Thread priority 쓰레드 우선순위

• 작업의 중요도에 따라 쓰레드의 우선순위를 다르게 하여 특정 쓰레드가 더 많은 작업시간을 갖게 할 수 있다. (희망 사항)

void setPriority(int newPriority) // 쓰레드의 우선순위를 지정한 값으로 변경
int getPriority() // 쓰레드의 우선순위 반환

public static final int MAX_PRIORITY = 10 // 최대 우선 순위
public static final int MIN_PRIORITY = 1 // 최소 우선 순위
public static final int NORM_PRIORITY = 5 // 보통 우선 순위

쓰레드 그룹

• 서로 관련된 쓰레드 그룹으로 묶어서 다루기 위한 것
• 모든 쓰레드는 반드시 하나의 쓰레드 그룹에 포함되어 있어야 한다.
• 쓰레드 그룹을 지정하지 않고 생성한 쓰레드는 main 쓰레드 그룹에 속한다.

daemon thread 데몬 쓰레드

• 일반 쓰레드의 작업을 돕는 보조적인 역할 수행
• 일반 쓰레드가 모두 종료되면 자동 종료
• 가비지 컬렉터, 자동저장, 화면 자동갱신 등에 사용
• 무한 루프와 조건문을 이용

쓰레드의 상태

상태	설명
NEW	쓰레드가 생성되고 아직 start() 가 호출되지 않은 상태
RUNNABLE	실행 중 또는 실행 가능한 상태
BLOCKED	동기화 블럭에 의해서 일시정지된 상태
WAITING, TIMED_WAITING	실행 가능하지 않은 일시정지 상태
TERMINATED	쓰레드의 작업이 종료된 상태

쓰레드 메서드

sleep()

• 현제 쓰레드를 지정된 시간동안 멈추게 한다.

interrupt()

• 대기상태 (WAITING) 인 쓰레드를 실행 대기 상태 (RUNNABLE) 로 만든다.

suspend(), resume(), stop()

• 쓰레드의 실행을 일시정지, 재개, 완전정지
• 교착 상태에 빠지기 쉬워서 deprecated

join()

• 지정된 시간동안 특정 쓰레드가 작업하는 것을 기다린다.

yield()

• 남은 시간을 다음 쓰레드에게 양보
• 자신 현재 쓰레드는 실행 대기

Synchronization 쓰레드의 동기화

• 멀티 쓰레드 프로세스에서는 다른 쓰레드의 작업에 영향을 미칠 수 있다.
• 진행중인 작업이 다른 쓰레드에게 간섭받지 않게 하려면 ‘동기화’ 필요

💡 쓰레드의 동기화 - 한 쓰레드가 진행중인 작업을 다른 쓰레드가 간섭하지 못하게 막는 것

wait() notify()

• 동기화의 효율을 높이기 위해 사용
• 동기화 블록 내에서만 사용
• wait()
  • 객체의 lock을 풀고 쓰레드를 waiting pool 에 넣는다.
• notify()
  • waiting pool 에서 대기중인 쓰레드 중의 하나를 깨운다.
• notifyAll()
  • waiting pool 에서 대기중인 모든 쓰레드를 깨운다.