멀티 스레드
멀티 스레드는 하나의 프로세스에서 여러 작업을 여러 스레드를 사용하여 동시에 처리하는 것을 말한다. 프로세스를 이용하여 동시에 처리하던 일을 스레드로 구현, 메모리 공간과 시스템 자원 소모가 줄어들게 된다. 스레드 간의 통신이 필요하면 별도의 자원을 구성하는게 아니라 전역 변수의 공간 또는 동적으로 할당된 공간인 Heap 영역을 이용하여 데이터를 주고받는다. 그렇기 때문에 프로세스 간 통신 방법에 비해 간단하다.
멀티 스레드 장점
- Context-Switching할 때 공유하고 있는 메모리만큼의 메모리 자원을 아낄 수 있다.
- 스레드는 프로세스 내의 Stack 영역을 제외한 모든 메모리를 공유하기 때문에 통신의 부담이 적어 응답 시간이 빠르다.
스레드의 Context-Switching은 프로세스의 Context-Switching와는 달리 캐시 메모리를 비울 필요가 없기 때문에 더 빠르다. 따라서 시스템의 throughput가 향상되고 자원 소모가 줄어들며 자연스럽게 프로그램의 응답 시간이 단축된다.
멀티 스레드 단점
- 스레드 하나가 프로세스 내 자원을 망쳐버린다면 모든 프로세스가 종료될 수 있다.
- 자원을 공유하기 때문에 필연적으로 동기화 문제가 발생한다.
멀티 프로세스 기반으로 프로그래밍할 때는 프로세스 간 공유하는 자원이 없기 때문에 동일한 자원에 동시에 접근하는 일이 없지만 멀티 스레드 기반 프로그래밍은 이 부분을 신경써줘야 한다. 서로 다른 스레드가 데이터와 힘 영역을 공유하기 때문에 어떤 스레드가 다른 스레드에서 사용중인 변수나 자료구조에 접근하여 엉뚱한 값을 읽어오거나 수정할 수 있다.
그렇기에 멀티 스레드 환경은 동기화 작업이 필요한다. 동기화를 통해 작업 처리 순서를 컨트롤하고 공유 자원에 대한 접근을 컨트롤 하는 것이다. 이로 인해 병목현상이 발생하여 성능이 저하될 가능성이 있다.
멀티 프로세스 vs 멀티 스레드
멀티 스레드는 적은 메모리 사용과 문맥 전환이 멀티 프로세스보다 빠르다는 장점이 있다. 하지만 하나의 스레드가 종료되면 전체 스레드가 종료될 수 있다는 점과 동기화 문제를 가지고 있다. 반면 멀티 프로세스 방식은 다른 프로세스에 영향을 끼치지 않고 정상적으로 수행된다. 멀티 스레드보다 많은 메모리 공간과 CPU 시간을 차지한다는 단점은 존재한다. 이 두가지는 동시에 여러 작업을 수행한다는 점에서는 같지만 적용해야 하는 시스템에 따라 적합한지 부적합한지 각각의 특징에 따라 방식을 선택하고 적용해야 한다.
