쓰레드 (Thread)

하마·2025년 3월 4일

Java

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쓰레드란?


  • 프로그램 내에서 독립적으로 실행되는 하나의 작업 단위
  • 싱글 쓰레드 는 한 번에하나의 작업만 처리하지만, 멀티 쓰레드 는 여러 작업을 동시에 처리할 수 있음 (병렬 처리)
  • 멀티 쓰레드 를 활용하면 여러 작업을 병렬로 수행할 수 있어
    처리 성능을 향상시킬 수 있음

싱글 쓰레드


  • 한 명의 일꾼이 작업을 처리하는 것과 같음
  • 일꾼이 한 명이기 때문에, 여러 개의 작업이 있다면 순차적으로 작업을 처리해야 함
  • main() 메소드는 프로그램 시작과 동시에 생성되는 하나의 쓰레드
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("::: main 쓰레드 시작 :::");
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        
        // ✅ 하나의 작업 단위: 숫자를 0 부터 9 까지 출력
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("현재 쓰레드: " + threadName + " - " + i);
            try {
                Thread.sleep(500); // 0.5 초 대기
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        
        // ✅ 추가 작업 단위
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("현재 쓰레드: " + threadName + " - " + i);
            try {
                Thread.sleep(500); // 0.5 초 대기
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("::: 작업 끝 :::");
    }
}
::: main 쓰레드 시작 :::
현재 쓰레드: main - 0
현재 쓰레드: main - 1
현재 쓰레드: main - 2
현재 쓰레드: main - 3
현재 쓰레드: main - 4
현재 쓰레드: main - 5
현재 쓰레드: main - 6
현재 쓰레드: main - 7
현재 쓰레드: main - 8
현재 쓰레드: main - 9
현재 쓰레드: main - 0
현재 쓰레드: main - 1
현재 쓰레드: main - 2
현재 쓰레드: main - 3
현재 쓰레드: main - 4
현재 쓰레드: main - 5
현재 쓰레드: main - 6
현재 쓰레드: main - 7
현재 쓰레드: main - 8
현재 쓰레드: main - 9
::: 작업 끝 :::

멀티 쓰레드와 쓰레드 구현


  • 여러 명의 일꾼이 작업을 처리하는 것과 같음
  • 여러 작업을 병렬(동시)로 처리할 수 있음
  • Thread 클래스를 상속받아 쓰레드를 구현할 수 있음
  • Thread.run() 메소드를 오버라이드 해서 수행할 작업을 정의할 수 있습니다.
  • start() 메소드를 호출하면 새로운 쓰레드가 생성되고 run() 의 작업 내용이 실행됩니다.
  • 총 세 개의 쓰레드(main, thread0, thread1) 병렬로 실행됩니다.
  • main 쓰레드는 thread0, thread1 을 생성하고 실행시킵니다.
  • 생성된 thread0, thread1 는 0.5초마다 0 ~ 9까지 숫자를 출력합니다.

⚠️ 쓰레드를 실행시킬 때 꼭 start() 를 사용하세요!

start()새로운 쓰레드에서 run()을 실행하지만,
run() 을 직접 호출하면 현재 쓰레드에서 실행됩니다.

// ✅ Thread 클래스 상속으로 쓰레드 구현
public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println("::: " + threadName + "쓰레드 시작 :::");
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("현재 쓰레드: " + threadName + " - " + i);
            try {
                Thread.sleep(500); // 딜레이 0.5 초
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("::: " + threadName + "쓰레드 종료 :::");
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("::: main 쓰레드 시작");

        MyThread thread0 = new MyThread();
        MyThread thread1 = new MyThread();

        // 1. thread0 실행
        System.out.println("::: main 이 thread0 을 실행");
        thread0.start();

        // 2. thread1 실행
        System.out.println("::: main 이 thread1 을 실행");
        thread1.start();

        System.out.println("::: main 쓰레드 종료");
    }
}
::: main 쓰레드 시작 :::
::: main 이 thread0 을 실행
::: main 이 thread1 을 실행
::: main 쓰레드 종료 :::
::: Thread-1쓰레드 시작 :::
::: Thread-0쓰레드 시작 :::
현재 쓰레드: Thread-1 - 0
현재 쓰레드: Thread-0 - 0
현재 쓰레드: Thread-0 - 1
현재 쓰레드: Thread-1 - 1
현재 쓰레드: Thread-0 - 2
현재 쓰레드: Thread-1 - 2
현재 쓰레드: Thread-0 - 3
현재 쓰레드: Thread-1 - 3
현재 쓰레드: Thread-0 - 4
현재 쓰레드: Thread-1 - 4
현재 쓰레드: Thread-1 - 5
현재 쓰레드: Thread-0 - 5
현재 쓰레드: Thread-1 - 6
현재 쓰레드: Thread-0 - 6
현재 쓰레드: Thread-0 - 7
현재 쓰레드: Thread-1 - 7
현재 쓰레드: Thread-0 - 8
현재 쓰레드: Thread-1 - 8
현재 쓰레드: Thread-0 - 9
현재 쓰레드: Thread-1 - 9
::: Thread-0쓰레드 종료 :::
::: Thread-1쓰레드 종료 :::

join()


  • join() 은 다른 쓰레드가 종료될 때까지 기다리게 하는 메서드입니다.
  • join() 을 호출한 쓰레드가 끝날 때까지 main() 쓰레드가 대기합니다.
  • main() 쓰레드가 너무 빨리 끝나지 않고 모든 작업이 완료된 후 종료되도록 할 때 유용합니다.
    • 응용하면 main() 쓰레드가 총 작업 완료 시간을 측정할 수 있게 만들 수 있습니다.
  • 아래의 두 개의 쓰레드(thread0, thread1) 가 실행되고 끝날 때까지 main() 이 기다립니다.
  • 모든 작업이 완료되면 main() 은 종료됩니다.
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("::: main 쓰레드 시작");
        MyThread thread0 = new MyThread();
        MyThread thread1 = new MyThread();

        // 시작시간 기록
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        // 1. thread0 시작
        System.out.println("thread0 시작");
        thread0.start();

        // 2. thread1 시작
        System.out.println("thread1 시작");
        thread1.start();

        // ⌛️ main 쓰레드 대기 시키기
        try {
            thread0.join();
            thread1.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        long totalTime = endTime - startTime;
        System.out.println("총 작업 시간: " + totalTime + "ms");
        System.out.println("::: main 쓰레드 종료");
    }
}
::: main 쓰레드 시작 :::
thread0 시작
thread1 시작
::: Thread-1쓰레드 시작 :::
::: Thread-0쓰레드 시작 :::
현재 쓰레드: Thread-1 - 0
현재 쓰레드: Thread-0 - 0
현재 쓰레드: Thread-1 - 1
현재 쓰레드: Thread-0 - 1
현재 쓰레드: Thread-1 - 2
현재 쓰레드: Thread-0 - 2
현재 쓰레드: Thread-0 - 3
현재 쓰레드: Thread-1 - 3
현재 쓰레드: Thread-0 - 4
현재 쓰레드: Thread-1 - 4
현재 쓰레드: Thread-1 - 5
현재 쓰레드: Thread-0 - 5
현재 쓰레드: Thread-0 - 6
현재 쓰레드: Thread-1 - 6
현재 쓰레드: Thread-1 - 7
현재 쓰레드: Thread-0 - 7
현재 쓰레드: Thread-0 - 8
현재 쓰레드: Thread-1 - 8
현재 쓰레드: Thread-0 - 9
현재 쓰레드: Thread-1 - 9
::: Thread-1쓰레드 종료 :::
::: Thread-0쓰레드 종료 :::
총 작업 시간: 5054ms
// ✅  쓰레드가 종료된 후 main()의 쓰레드가 종료됨
::: main 쓰레드 종료 :::

Runnable 인터페이스 활용 (권장)


1️⃣ 유지보수성과 재사용성 향상

  • Thread쓰레드를 제어하기 위해 존재하는 클래스입니다.
  • Thread 클래스를 상속받아 MyThread를 구현하면 실행 로직쓰레드 제어 로직 이 결합되어 한 가지 클래스에서 두 가지 역할을 담당하게 됩니다.
    • 쓰레드 제어 로직: start() , join() , isAlive()
    • 실행 로직: 숫자 0 ~ 9 출력
    • 하나의 클래스는 하나의 책임만 가지는 것이 유지 보수에 좋습니다.
  • Runnable 을 활용하면 실행 로직을 별도의 구현체로 분리할 수 있습니다.
    • Thread는 쓰레드를 제어하는 역할.
    • Runnable 구현체 는 실행 로직을 관리.
// ⚠️ Thread는 Thread 제어 역할, 실행 로직 두 가지를 담당합니다.
public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println("현재 시작된 쓰레드: " + threadName);

        for(int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("현재 쓰레드 : " + threadName + " - " + i);
            try {
                Thread.sleep(500); // 딜레이 0.5 초
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("종료된 쓰레드: " + threadName);
    }
}

다음과 같이 Runnable 인터페이스를 구현해서 코드를 분리합니다.

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("현재 쓰레드: " + threadName + " - " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable task = new MyRunnable(); // ✅ 하나의 작업 객체 선언

		// ✅ 하나의 작업을 여러 쓰레드에서 공유
        Thread thread0 = new Thread(task); // 작업 객체 공유
        Thread thread1 = new Thread(task); // 작업 객체 공유

		// 실행
        thread0.start();
        thread1.start();
    }
}

2️⃣ 기존 클래스를 유지하면서 확장할 수 있음

  • Thread 를 상속해서 MyThread 를 구현하면 다른 클래스를 상속받지 못합니다.
    • Java는 클래스의 다중 상속을 지원하지 않습니다.
    • Thread 를 상속하면 다른 클래스를 상속할 수 없어서 확장성이 떨어집니다.
  • Runnable 은 인터페이스이므로 기존 클래스의 기능을 유지하면서 상속을 통해 확장할 수 있습니다.
public class MyNewClass { // ✅ 새로운 클래스 
    public void printMessage() {
        System.out.println("MyClass 기능 실행");
    }
}
public class MyThread extends Thread, MyNewClass{ // ❌ 다중 상속 불가
		...
}
public class MyRunnable extends MyNewClass implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("현재 쓰레드: " + threadName + " - " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable task = new MyRunnable();

        // ✅ 기존 클래스를 유지하면서 확장해서 활용
        task.printMessage(); 

        Thread thread0 = new Thread(task);
        Thread thread1 = new Thread(task);

        thread0.start();
        thread1.start();
    }
}

참고자료


챕터 3-7 : 쓰레드(Thread)

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