- 쓰레드 정의
- extend thread 쓰레드 만들기
- implements Runnable로 쓰레드 만들기
쓰레드란?
- 메모리를 할당받아 실행 중인 프로그램
- 프로세스 내의 명령어 블록으로 시작점과 종료점을 가진다.
- 실행중에 멈출 수 있으며 동시에 수행 가능하다.
- 어떠한 프로그램내에서 특히 프로세스 내에서 실행되는 흐름의 단위
쓰레드 생성
쓰레드 생성 방법
- Thread 클래스를 직접 상속받아 생성
- Runnable 인터페이스 구현해서 생성
1. Thread 클래스를 직접 상속받아 생성
- Thread 클래스로부터 제공되는
run() 메소드를 오버라이딩해서 사용
쓰레드 생성 코드 예시
public class Sample extends Thread {
public void run() { // Thread 를 상속하면 run 메서드를 구현해야 한다.
System.out.println("thread run.");
}
public static void main(String[] args) {
Sample sample = new Sample();
sample.start(); // start()로 쓰레드를 실행한다.
}
}Sample 클래스가 Thread 클래스를 상속했다. Thread 클래스의 run 메소드를 구현하면 위 예제와 같이 sample.start() 실행시 sample 객체의 run 메소드가 수행된다.
쓰레드 동작 확인 코드 예시
public class Sample extends Thread {
int seq;
public Sample(int seq) {
this.seq = seq;
}
public void run() {
System.out.println(this.seq + " thread start."); // 쓰레드 시작
try {
Thread.sleep(1000); // 1초 대기한다.
} catch (Exception e) {
}
System.out.println(this.seq + " thread end."); // 쓰레드 종료
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) { // 총 10개의 쓰레드를 생성하여 실행한다.
Thread t = new Sample(i);
t.start();
}
System.out.println("main end."); // main 메소드 종료
}
}Thread.sleep(1000): 시작과 종료 사이에 1초의 간격Thread.sleep((int) (Math.random()*1000): 시작과 종료 사이에 n초의 간격.sleep()은 예외처리가 필요함
2. Runnable 인터페이스 구현해서 생성
- 현재의 클래스가 이미 다른 클래스로부터 상속 받고 있다면
Runnable 인터페이스를 이용하여 스레드를 생성 - run() 메소드만 정의되어 있다.
쓰레드 생성 코드 예시
- RunnableTest.class
// Runnable 인터페이스 상속
public class RunnableTest implements Runnable
{
// Runnable 인터페이스의 run() 오버라이딩
public void run()
{
try { // 인터럽트 예외처리
for (int i=0 ; i<10 ; i++) {
// 대기시간 0.2초
Thread.sleep(200);
System.out.println("스레드 :" + i);
}
} catch(InterruptedException e ) {
e.printStackTrace();
}
}
}- Thread2.class
public class Thread2
{
public static void main(String args[])
{
// Runnable 인터페이스 객체생성
RunnableTest Obj1 = new RunnableTest();
RunnableTest Obj2 = new RunnableTest();
// Runnable 객체를 매개변수로 하여 스레드 객체 th생성
Thread th1 = new Thread(Obj1);
Thread th2 = new Thread(Obj2);
th1.start();
th2.start();
}
}쓰레드와 공유객체
- 하나의 객체를 여러개의 쓰레드가 사용한다는 것을 의미한다.
ex) 그네 1개와 그네를 타려는 어린이 3명: 그네=객체, 어린이=쓰레드
공유객체 생성 방법
- 공통으로 사용할 데이터를 클래스로 정의한다.
- 공통으로 사용할 클래스의 인스턴스를 만든다.
- 이 인스턴스를 각각의 쓰레드에 넘겨 준다.
- 각각의 쓰레드는 이 인스턴스의 참조값을 저장한 변수를 이용하여 공통 데이터를 사용한다.
공유객체 예시
- 공유객체 MusicBox.class
public class MusicBox {
// 메시지가 1초이하로 쉬면서 10번 반복출력
public void playMusicA(){
for(int i = 0; i < 10; i ++){
System.out.println("신나는 음악!~");
try {
Thread.sleep((int)(Math.random() * 1000));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public void playMusicB(){
for(int i = 0; i < 10; i ++){
System.out.println("슬픈 음악ㅠ.ㅠ");
try {
Thread.sleep((int)(Math.random() * 1000));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public void playMusicC(){
for(int i = 0; i < 10; i ++){
System.out.println("감미로운 음악!");
try {
Thread.sleep((int)(Math.random() * 1000));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}- MusicBox를 가지는 Thread객체 MusicPlayer
public class MusicPlayer extends Thread{
int type;
MusicBox musicBox;
// 생성자로 부터 musicBox와 정수를 하나 받아들여서 필드를 초기화
public MusicPlayer(int type, MusicBox musicBox){
this.type = type;
this.musicBox = musicBox;
}
// type이 무엇이냐에 따라서 musicBox가 가지고 있는 메소드가 다르게 호출
public void run(){
switch(type){
case 1 : musicBox.playMusicA(); break;
case 2 : musicBox.playMusicB(); break;
case 3 : musicBox.playMusicC(); break;
}
}
}- MusicBox와 MusicPlayer를 이용하는 MusicBoxExam 클래스
public class MusicBoxExam1 {
public static void main(String[] args) {
// MusicBox 인스턴스
MusicBox box = new MusicBox();
MusicPlayer kim = new MusicPlayer(1, box);
MusicPlayer lee = new MusicPlayer(2, box);
MusicPlayer kang = new MusicPlayer(3, box);
// MusicPlayer쓰레드를 실행합니다.
kim.start();
lee.start();
kang.start();
}
}동기화 메소드
- 멀티쓰레드 프로그래밍에서는 동기화 작업이 필수이다.
- 쓰레드 동기화란 공유 객체를 사용하게 되면 서로의 결과에 영향을 주기 때문에 방지하는 기법이다.
- 메소드 앞에
synchronized키워드를 사용하여 임계영억을 지정하며, 동시에 공유자원을 차지하지 않도록 강제한다. - 여러개의 Thread들이 공유객체의 메소드를 사용할 때 메소드에
synchronized가 붙어 있을 경우 먼저 호출한 메소드가 객체의 사용권(Monitoring Lock)을 얻는다.
public synchronized void playMusicA(){
for(int i = 0; i < 10; i ++){
System.out.println("신나는 음악!!!");
try {
Thread.sleep((int)(Math.random() * 1000));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public void playMusicB(){
for(int i = 0; i < 10; i ++){
synchronized(this){
System.out.println("슬픈 음악!!!");
}
try {
Thread.sleep((int)(Math.random() * 1000));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}- 메소드 앞에
synchronized를 붙혀서 실행해 보면, 메소드 하나가 모두 실행된 후에 다음 메소드가 실행된다. - 해당 모니터링 락은 메소드 실행이 종료되거나,
wait()와 같은 메소드를 만나기 전까지 유지된다. - 다른 쓰레드들은 모니터링 락을 놓을때까지 대기한다.
synchronized를 붙히지 않은 메소드는 다른 쓰레드들이synchronized메소드를 실행하면서모니터링 락을 획득했다 하더라도, 그것과 상관없이 실행된다.synchronized를 메소드에 붙혀서 사용 할 경우, 메소드의 코드가 길어지면, 마지막에 대기하는 쓰레드가 너무 오래 기다리는것을 막기위해서 메소드에synchronized를 붙이지 않고, 문제가 있을것 같은 부분만synchronized블록을 사용한다.
쓰레드와 상태제어
쓰레드의 상태 6가지
- 쓰레드는 실행가능상태인 Runnable과 실행상태인 Running 상태로 나뉜다.
- 실행되는 쓰레드 안에서
Thread.sleep()이나 Object가 가지고 있는wait()메소드가 호출이 되면 쓰레드는 Blocked 상태가 된다. Thread.sleep()은 특정시간이 지나면 자신 스스로 블록상태에서 빠져나와 Runnable이나 Running상태가 된다.- Object가 가지고 있는
wait()메소드는 다른 쓰레드가notify()나notifyAll()메소드를 호출하기 전에는 블록상태에서 해제되지 않는다. wait()메소드는 호출이 되면 모니터링 락을 놓게 된다. 그래서 대기중인 다른 메소드가 실행한다.- 쓰레드의 run메소드가 종료되면, 쓰레드는 종료된다. 즉 Dead 상태가 된다.
- Thread의
yeild메소드가 호출되면 해당 쓰레드는 다른 쓰레드에게 자원을 양보하게 된다. - Thread가 가지고 있는
join메소드를 호출하게 되면 해당 쓰레드가 종료될 때까지 대기하게 된다.
join() 메소드
해당 쓰레드가 모든 일을 끝낼 동안 다른 쓰레드가 기다려준다.
public class JoinExam {
public static void main(String[] args) {
MyThread5 thread = new MyThread5();
// Thread 시작
thread.start();
System.out.println("Thread가 종료될때까지 기다립니다.");
try {
// 해당 쓰레드가 멈출때까지 멈춤
thread.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Thread가 종료되었습니다.");
}
}wait(), notify() 메소드
wait와notify는 동기화된 블록안에서 사용해야 한다.wait를 만나게 되면 해당 쓰레드는 해당 객체의 모니터링 락에 대한 권한을 가지고 있다면 모니터링 락의 권한을 놓고 대기한다.
데몬 쓰레드
- 데몬(Daemon)이란 보통 리눅스와 같은 유닉스계열의 운영체제에서 백그라운드로 동작하는 프로그램을 말한다.
- 데몬쓰레드를 만드는 방법은 쓰레드에 데몬 설정을 하면 된다.
- 이런 쓰레드는 자바프로그램을 만들 때 백그라운드에서 특별한 작업을 처리하게 하는 용도로 만든다.
- 데몬쓰레드는 일반 쓰레드(main 등)가 모두 종료되면 강제적으로 종료되는 특징을 가지고 있다.
// Runnable을 구현하는 DaemonThread클래스를 작성
public class DaemonThread implements Runnable {
// 무한루프안에서 0.5초씩 쉬면서 데몬쓰레드가 실행중입니다를 출력하도록 run()메소드를 작성
@Override
public void run() {
while (true) {
System.out.println("데몬 쓰레드가 실행중입니다.");
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
break; //Exception발생시 while 문 빠찌도록
}
}
}
public static void main(String[] args) {
// Runnable을 구현하는 DaemonThread를 실행하기 위하여 Thread 생성
Thread th = new Thread(new DaemonThread());
// 데몬쓰레드로 설정
th.setDaemon(true);
// 쓰레드를 실행
th.start();
// 메인 쓰레드가 1초뒤에 종료되도록 설정.
// 데몬쓰레드는 다른 쓰레드가 모두 종료되면 자동종료.
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("메인 쓰레드가 종료됩니다. ");
}
}