📚 TIL 10일차

오늘 주요 사항 (5/26, 금요일)

1. Java 학습
   • Thread

Thread(쓰레드)

Thread 구현

1) Thread 클래스를 상속 받아서 사용하는 방법

이미 구현되어있는 Thread 클래스를 이용하여 쓰레드를 구현할 수 있다. Thread 클래스를 상속 받은 후,run() 메서드를 오버라이딩 할 수 있는데, 이 run() 메서드에 작성된 코드가 쓰레드에서 수행된다.

public class TestThread extends Thread {
	@Override
	public void run() {
		// Thread가 수행할 작업
	}
}

만들어진 TestThread 클래스를 인스턴스화 시키면 쓸드를 사용할 수 있다.

/* Main.java */

// 쓰레드 객체 생성
TestThread thread = new TestThread();
// 쓰레드 실행
thread.start(); 

2) Runnable 인터페이스를 사용하는 방법

Java에서 제공하는 Runnable 인터페이스를 사용하여 쓰레드를 구현하는 방법이다. 위의 Thread 클래스를 상속 받아서 쓰레드를 구현하는 것보다 더 많이 사용된다. 자바는 다중상속을 지원하지 않기 때문이다. 인터페이스를 사용함으로써 다중상속 미지원이라는 단점을 보완할 수 있다.

public class TestRunnable implements Runnable {
	@Override
	public void run() {
		// Thread가 수행할 작업
	}
}

/* Main.java */

// Runnable 객체 생성
Runnable run = new TestRunnable();
// Thread 객체 생성, 생성자에 매개변수로 Runnable을 전달
Thread thread = new Thread(run); 

// 쓰레드 실행
thread.start(); 

3) Runnable + 람다식

아직 람다식에 대해 배우진 않았지만 가볍게 살펴보자.

Runnable 객체를 생성함과 동시에, 람다식을 사용한다. 예제 2)에서 Runnable.run()에 작성했던 구문들이 람다식 내부에 들어간다. 객체를 따로 생성해서 Runnable.run()을 작성할 필요가 없어진 것이다. (적어도 이 코드 상에서는)

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    	
        /* 이 task 부분이 람다식 */
        // 기존 Runnable.run() 메서드에 넣을 실행문을
        // 여기에 대신 작성한다고 볼 수 있다.
        
        /* 객체 생성과 동시에 실행문 작성 */
        Runnable task = () -> {
            
           // Thread가 수행할 작업...            
           
           // 쓰레드 비교를 위한 
           for(int i = 0; i < 5; i++) {
				
                // 쓰레드 이름 출력           		
               System.out.print(Tread.currentThread().getName());
           }
           
        };

		// Thread 객체 생성, Runnable 객체를 전달 
        Thread thread1 = new Thread(task);
        // thread 이름 설정
        thread1.setName("thread1");
        
        Thread thread2 = new Thread(task);
        thread2.setName("thread2");
		
        // 쓰레드 실행
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

이 예제에는 멀티쓰레드로 작성되었다. 출력결과를 보면 쓰레드 이름이 번갈아 가면서 출력되는 것을 확인할 수 있다.

출력결과 (실행 시마다 다를 수 있음)

thread1
thread1
thread2
thread1
thread2
thread2
thread1
thread1
thread2
thread2

Daemon Thread(데몬 쓰레드)

보이지 않는 곳(background)에서 실행되는, 낮은 우선순위를 가진 쓰레드를 말한다. 보조적인 역할을 담당하며, 대표적인 데몬 쓰레드로는 메모리 영역을 정리해주는 가비지 컬렉터(Garbage Collector, GC)가 있다.

데몬 쓰레드를 만드는 과정도 위에서 진행했던 쓰레드 구현 예제들과 유사하다. Runnable 객체를 만들고 쓰레드에서 실행할 구문을 작성하고, Thread 객체를 생성한다. 그런 다음 Thread.setDaemon({Boolean}) 메서드를 사용해 데몬 쓰레드 여부를 설정하고, 쓰레드를 실행한다. 예제는 다음과 같다.

public static void main(String[] args) {
	
    // 러너블 생성 및 구현
    Runnable daemon = () -> {
    	
        for(int i = 0; i < 100; i++) {
        	System.out.println("demon: "+i);
        }
        
        // 데몬 쓰레드 생성 및 러너블 전달
        Thread thread = new Thread(daemon);
        // 데몬 쓰레드 여부 설정
        thread.setDaemon(true);
        
        // 쓰레드 실행
        thread.start();
        
        // 우선순위 비교를 위한 for문 실행
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
        	System.out.println("task");            
        }
    }

데몬 쓰레드는 우선순위가 낮기 때문에, 상대적으로 다른 쓰레드들에 비해 리소스를 적게 할당받는다. 심지어 다른 쓰레드가 모두 종료되면, 데몬 쓰레드도 강제 종료 당하기 때문에, 100번 출력되어야했을 "demon: "+i는 출력 도중에 끊겨버린다.

출력 결과 (실행 시마다 다를 수 있음)

task
task
task
demon: 1
demon: 2
task
task
demon: 3

사용자 쓰레드

보이는 곳(foregorund) 에서 실행되는 높은 우선순위를 가진 쓰레드로, 프로그램 기능을 담당한다. 대표적인 사용자 쓰레드로는 메인 쓰레드가 있다. JVM은 사용자 쓰레드의 작업이 끝나면 데몬 쓰레드도 자동으로 종료시켜 버린다.

(앞에서 구현했던 것들이 모두 사용자 쓰레드이다.)

Thread Priority(쓰레드 우선순위)

쓰레드는 생성될때 우선순위가 정해지지만, 중요도에 따라서 쓰레드에 우선순위를 부여할 수 있다. 우선순위를 높게 지정하면 더 많은 작업시간을 부여받아 빠르게 처리된다. 하지만 우선순위가 높다고 반드시 쓰레드가 먼저 종료되는 것은 아니다. 자원을 더 많이 부여받으니, 먼저 종료될 확률이 높아지는 것일 뿐이다.

우선순위는 아래와 같이 3가지 (최대/최소/보통) 우선순위로 나뉜다.

- 최대 우선순위 (MAX_PRIORITY) = 10
- 최소 우선순위 (MIN_PRIORITY) = 1
- 보통 우선순위 (NROM_PRIORITY) = 5 (기본값)

우선순위는 setPriority() 메서드를 사용해서 다음과 같이 설정할 수 있다.

Thread thread1 = new Thread(task1);
thread1.setPriority(8);

getPriority() 메서드는 현재 우선순위를 반환한다. 이를 통해 현재 우선순위를 확인할 수 있다.

int threadPriority = thread1.getPriority();
System.out.println("threadPriority = " + threadPriority);

Thread Group(쓰레드 그룹)

서로 관련이 있는 쓰레드들은 그룹으로 묶어서 다룰 수 있다. 쓰레드들은 모두 기본적으로 그룹에 포함되어있는데, JVM이 실행되면 system 그룹이 생성되고, 쓰레드들은 기본적으로 system 그룹에 포함된다. 모든 쓰레드들은 반드시 하나의 그룹에 포함되어 있어야하기 때문이다.

＊ 쓰레드 그룹을 지정받지 못한 쓰레드는 자신을 생성한 부모 쓰레드의 그룹과 우선순위를 상속받게 되는데, 우리가 생성하는 쓰레드들은 main 쓰레드 하위에 포함된다.

쓰레드 그룹 생성

ThreadGroup 객체를 만들고, Thread 객체 생성 시에 첫번째 매개변수로 전달한다.

/* 1. ThreadGroup 클래스로 객체를 생성한다. */
ThreadGroup group1 = new ThreadGroup("Group1");

/* 2. Thread 객체를 생성하면서 첫번째 매개변수로 전달한다. */
// Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
Thread thread1 = new Thread(group1, task, "Thread 1");

/* 3. Thread에 ThreadGroup이 할당된것을 확인할 수 있다. */
System.out.println("Group of thread1 : " + thread1.getThreadGroup().getName());

쓰레드 그룹 관리

[실행대기 상태]
ThreadGroup 객체의 interrupt() 메서드를 실행시키면, 해당 그룹 쓰레드들이 실행대기 상태로 변경된다.

/* 1. ThreadGroup 클래스로 객체를 만든다. */
ThreadGroup group1 = new ThreadGroup("Group1");

/* 2. Thread 객체 생성시 첫번째 매개변수로 넣어준다. */
// Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
Thread thread1 = new Thread(group1, task, "Thread 1");
Thread thread2 = new Thread(group1, task, "Thread 2");

/* 3. interrupt()는 일시정지 상태인 쓰레드를 실행대기 상태로 만든다. */
group1.interrupt();