Coroutine과 Thread

WellBeing-Man·2021년 5월 5일

async concurrency corouine kotlin

💁 Coroutine의 목적

👀 바로 Interleaving을 통한 Concurrency 보장

Interleaving과 parallelizing

Thread에 Context switching만을 통해 Concurrency를 보장해줍니다. 하지만 Coroutine을 사용하면 좀 다르다는 데...

둘을 한번 비교해 볼까요?

💁 쓰레드와 코루틴

🍖 쓰레드의 작업장

쓰레드

각 쓰레드마다 task를 가지고 각 쓰레드는 JVM Stack 메모리 영역을 가집니다.

🍗 코루틴의 작업장

코루틴의 Object는 JVM Heap에 적재되며, Context를 쓰레드에게 의존합니다.(코틀린의 코루틴은 Stack을 가지지 않지만 Stack을 가지는 코루틴도 있습니다.)

🙈 context switch를 얼마나 하길래?

🤔 Thread case

각 쓰레드는 메모리를 공유하고 있지 않기 때문에, 매 호출마다 context switch가 필요합니다.

만일 task1에서 task2,task3 호출하고
task4에서 task5를 호출 task5에서 task6을 호출 한다고 하면
context switch는 총 4번, 쓰레드는 6개가 필요하게 됩니다.

🤔 Coroutine case

코루틴을 사용하는 경우는 각 task가 전환 될때마다 context switching이 필요하지 않습니다. 심지어 모두 한개의 쓰레드에서 실행 될 수 있습니다.

이렇게 0번 쓰레드와 2번 쓰레드만 사용하여 실행 할 수도 있고, 만일 사용한다고 해도 context switch는 2번으로 끝날 수 있습니다.

결국 Coroutine은
context switching를 줄이며, 더 적은 쓰레드를 사용할 수 있게 해줍니다.
즉, 쓰레드를 더 효율적으로 사용하기 위함이라고 할 수 있겠네요.

💁 간단한 실험

코루틴을 사용할때 실행 시간
다음 코드는 각각 쓰레드와 코루틴에서 1000번의 task를 실행하고, 쓰레드와 실행시간을 출력하는 함수다.

fun runInThread(){
    runBlocking {
        println("Active Thread = ${Thread.activeCount()}")
        val time = measureTimeMillis {
            val jobs = ArrayList<Thread>()
            ///rep = 1000
            repeat(reps) {
                jobs += Thread {
                    Thread.sleep(1000L)
                }.also { it.start() }
            }
            println("Active Thread = ${Thread.activeCount()}")
            jobs.forEach { it.join() }
        }
        println("Took $time ms\n")
    }
}

fun runInCoroutine() {
    runBlocking {
        println("Active Thread = ${Thread.activeCount()}")
        val time= measureTimeMillis {
            val jobs = ArrayList<Job>()
            ///rep = 1000
            repeat(reps){
                jobs+=launch(Dispatchers.Default){
                    delay(1000L)
                }
            }
            println("end, Active Thread= ${Thread.activeCount()}")
            jobs.forEach { it.join() }
        }
            println("Time: $time ms\n")
    }
}