🦈 Process vs Thread 정리 🦈

Process

실행 중인 프로그램의 인스턴스

• 프로그램 실행 시 프로세스 생성, 프로그램이 실행
• 운영체제 안에서 실행 중인 프로그램
• 프로그램이 돌아가고 있는 상태

자바로 비유하자면 클래스 = 프로그램, 인스턴스 = 프로세스

메모리 구성

코드 영역

실행할 프로그램의 코드가 저장되는 부분

• Thread들이 같은 코드 영역을 공유하기 때문에 읽기 전용
• Thread 간 이 영역에 대한 동기화가 필요하지 않음

데이터 영역

전역 변수 및 정적 변수가 저장되는 부분

• Thread들이 같은 Data 영역 공유하기 때문에 읽기 전용
• Thread 간 이 영역에 대한 동기화가 필요하지 않음
• 여러 Thread가 동시에 쓰는 경우 동기화 문제 발생 가능성 존재

Heap 영역

동적으로 할당되는 메모리 영역

• Thread 간 같은 Heap 영역 공유
• 여러 Thread가 동시에 쓰는 경우 동기화 문제 발생 가능성 존재
  -> 적절한 동기화 기법 사용해야 함

Stack 영역

메서드 호출 시 지역 변수와 반환 주소가 저장되는 영역

• 함수 호출 시 임시로 저장
• 함수 호출이 끝나면 해당 영역의 메모리에서 해제
• Thread 마다 독립적으로 존재
• Thread 간 공유 X
• 동기화 문제 발생 가능성 없음

Multi Process

운영체제에서 하나의 응용 프로그램에 대해 동시에 여러 개의 프로세스를 실행할 수 있게 하는 기술

• 보통 하나의 프로그램 실행에 대해 하나의 프로세스가 메모리에 생성되지만, 부가적인 기능을 위해 여러 개의 프로세스 생성
• 하나의 부모 프로세스가 여러 개의 자식 프로세스를 생성함으로서 다중 프로세스를 구성하는 구조
• 한 프로세스(부모 프로세스)의 실행 도중 프로세스 생성 시스템 콜을 통해 새로운 프로세스 생성(자식 프로세스)
• 각 프로세스는 고유한 PID를 가짐
• 부모 프로세스는 자식 프로세스의 PID를 통해 자식 프로세스 제어
  -> 부모 프로세스와 통신
• 부모/자식 프로세스는 서로 다른 프로세스로 독립적으로 실행, 독립적인 메모리 공간을 가져 서로 다른 작업 실행

ex) 인터넷 Tab 창
Tab 마다 다른 프로세스로 동작하기 때문에 하나의 Tab 창에서 오류가 발생해도 다른 Tab에서는 정상적으로 브라우징 가능

참고-멀티 프로세스

Program

코드 덩어리

• 모든 프로그램은 운영체제가 실행되기 위한 메모리 공간을 할당해줘야 실행 가능
• 프로그램 실행하는 순간 파일은 컴퓨터 메모리에 올라가게 되고, 운영체제로부터 시스템 자원을 할당받아 프로그램 코드를 실행시킴

Instance

객체 지향 프로그래밍에서 어떤 클래스에 속하는 각 객체
ex) 붕어빵 팥붕어빵 = new 붕어빵();
=> 팥붕어빵은 붕어빵이라는 클래스에 속하는 객체, 즉 인스턴스

참고-인스턴스

Thread

프로세스 내에서 실행되는 작업의 단위

• 프로세스는 하나 이상의 스레드를 반드시 포함
• 한 프로세스 내에서 여러 스레드 존재할 수 있으며, 프로세스가 제공하는 동일한 메모리 공간 공유
• 프로세스보다 단순해 생성 및 관리가 단순, 가벼움

Java에서 Thread는 Multi-Thread를 지원
-> 하나의 프로세스 안에 한 개 이상의 Thread를 지원하는 구조
=> 비동기식 및 병렬 애플리케이션 개발 가능

메모리 구성

• 공유 메모리 : 같은 프로세스의 코드 영역, 데이터 영역, Heap 영역은 프로세스 안의 모든 스레드가 공유
• 개별 Stack : 각 Thread는 자신의 Stack을 가짐

Single Thread

하나의 프로세스 내에서 하나의 스레드만 실행되는 것

• 순차 실행 : 각 스레드가 순서대로 실행
• 프로그램이 하나의 작업만 처리
• 다른 작업이 실행되기 전 현재 작업이 완료되어야 함
• 처리량이 낮아짐

Multi Thread

하나의 프로세스 내에서 동시에 여러 개의 스레드가 실행되는 것

• 병행 실행 : 여러 개의 스레드가 동시에 실행
• 스레드가 동시에 여러 작업을 처리해 시스템 성능 향상
• 스레드 간 경쟁으로 인해 자원 공유 및 동기화 문제 발생 가능

참고-스레드
참고-스레드vs프로세스

Process vs Thread

내용	Process	Thread
정의	실행 중인 프로그램의 인스턴스	프로세스 내 실행 작업의 단위
메모리	코드 영역, 데이터 영역, Heap 영역, Stack 영역	Process의 메모리를 공유(코드, 데이터, Heap)하거나 복사(Stack)
실행	프로그램 실행으로 실행됨	하나의 프로세스 내에서 독립적으로 실행