프로세스(Process)와 스레드(Thread)
프로세스
- 실행 중인 애플리케이션
- 애플리케이션 실행 시 운영체제로부터 실행에 필요한 만큼의 메모리를 할당 받음
스레드
- 데이터와 애플리케이션이 확보한 자원을 활용하여 소스 코드를 실행
- 프로세스 내에서 실행되는 소스 코드의 실행 흐름
메인 스레드(Main thread)
메인 스레드
- 자바 애플리케이션 실행 시 가장 먼저 실행되는 메서드는 main 메서드로, 메인 스레드가 main 메서드를 실행시켜줌
- 자바 애플리케이션의 소스코드가 싱글 스레드이면, main스레드만 가지는 싱글 스레드 프로세스가 됨
멀티 스레드(Multi-Thread)
싱글 스레드 프로세스
- 단 하나의 스레드를 가지는 프로세스
멀티 스레드 프로세스
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여러 개의 스레드를 가지는 프로세스로, 여러 스레드가 동시에 작업을 수행
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어떤 프로세스가 멀티 스레드로 동작한다는 것은 해당 애플리케이션이 동시 작업을 할 수 있다는 것을 의미
ex) 메신저 애플리케이션은 멀티 스레드로 동작 -> 메세지를 주고 받으며 동시에 파일을 업로드
작업 스레드 생성과 실행
작업 스레드
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메인 스레드 외 별도의 작업 스레드 활용하는 것은 작업 스레드가 수행할 코드를 작성하고, 작업 스레드를 생성하여 실행시키는 것
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run() 메서드에 스레드가 처리할 작업을 작성하도록 규정, run() 메서드에는 Runnerable 인터페이스와 Thread 클래스로 정의 되어 있음
작업 스레드를 생성하고 실행하는 방법
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Runnerble 인터페이스를 구현한 객체에서 run()을 구현하여 스레드를 생성하고 실행
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Thread 클래스를 상속 받은 하위 클래스에서 run()을 구현하여 스레드를 생성하고 실행
- Runnerble 인터페이스와 달리 Thread 클래스를 직접 인스턴스화하지 않음
익명 객체를 사용하여 스레드 생성과 실행
- 자바는 객체지향 언어로 클래스 안에 코드를 작성해야 하지만, 익명 객체를 활용하면 클래스를 따로 정의하지 않고도 스레드를 생성하고 실행시킬 수 있음
스레드의 이름
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메인 스레드는 "main"이라는 이름을 가짐
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그 외에 추가적으로 생성한 스레드는 "Thread-n"이라는 이름을 가짐
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스레드의 이름은 스레드의참조값.getName() 로 조회할 수 있고,
스레드의참조값.setName() 로 설정할 수 있음
스레드의 동기화
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멀티 스레드 프로세스는 두 스레드가 동일한 데이터를 공유하게 되어 문제가 발생할 수 있으므로 두 스레드가 하나의 스레드에 동시에 접근하지 못하도록 하는 것
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Thread.sleep() : 스레드를 일시 정지시키는 메서드로, try … catch문의 try 블럭 내에 작성해주어야 함
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어떤 스레드가 일시 정지되면, 대기열에서 기다리고 있던 다른 스레드가 실행됨
임계 영역(Critical section)과 락(Lock)
임계 영역
- 오로지 하나의 스레드만 코드를 실행할 수 있는 코드 영역
락
- 임계 영역을 포함하고 있는 객체에 접근할 수 있는 권한
ex) 임계 영역으로 설정된 객체가 다른 스레드에 의해 작업이 이루어지고 있지 않을 때, 임의의 스레드 A 는 해당 객체에 대한 락을 획득하여 임계 영역 내의 코드를 실행할 수 있다. 스레드 A가 임계 영역 내의 코드 실행 중일 때는 다른 스레들은 락이 없으므로 이 객체의 임계 영역 내의 코드를 실행할 수 없다.
특정 코드 구간을 임계 영역으로 설정할 떄는 synchronized 키워드를 사용하고, 두 가지 방법으로 사용할 수 있다.
- 메서드 전체를 임계 영역으로 지정
- 메서드의 반환 타입 좌측에 synchronized 키워드를 작성
- 메서드가 호출되었을 때, 메서드를 실행할 스레드는 메서드가 포함된 객체의 락을 얻으므로 해당 스레드가 락을 반납하기 전 다른 스레드는 해당 메서드의 코드를 실행하지 못함
- 특정한 영역을 임계 영역으로 지정
- synchronized 키워드와 함께 소괄호(()) 안에 해당 영역이 포함된 객체의 참조를 넣고, 중괄호({})로 블럭을 열어, 블럭 내에 코드를 작성
