[Java] 쓰레드(Thread) - 1(쓰레드 구현 방법)

남궁성님의 Java의 정석(3rd Edition)을 보고 정리한 글입니다.

 

 

쓰레드를 구현 방법을 알아보기에 앞서 프로세스, 쓰레드가 무엇인지 알아보자.

 

 

1. 프로그램 / 프로세스 / 쓰레드

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a. 프로그램(Program)

• HDD, SSD와 같은 디스크에 저장된 실행 가능한 파일이다.

b. 프로세스(Process)

• 현재 실행 중인 프로그램이다.
• 운영체제에 의해 메모리 공간을 할당받아 실행 중인 것
• 프로세스는 프로그램에 사용되는 데이터와 메모리 등의 자원 그리고 쓰레드 구성된다.

c. 쓰레드(Thread)

• 프로세스 내에서 실제로 작업을 수행하는 주체
• 모든 프로세스는 하나 이상의 쓰레드가 존재하여 작업을 수행한다.
• 둘 이상의 쓰레드를 가진 프로세스를 멀티쓰레드 프로세스라고 한다.
• 프로세스의 메모리 한계에 따라 생성할 수 있는 쓰레드 수가 결정

d. 멀티 태스킹과 멀티 쓰레딩

• 멀티 태스킹: 동시에 여러 프로세스를 실행시키는 것(OS가 멀티태스킹을 지원)
• 멀티 쓰레딩: 하나의 프로세스 내에 동시에 여러 쓰레드를 실행시키는 것
  • 같은 프로세스 내의 쓰레드들은 서로 자원을 공유한다. 

 

2. 멀티 쓰레딩 장단점

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a. 장점

• 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
• 사용자에 대한 응답성이 향상된다.
  • 각 사용자 요청마다 1:1로 처리되도록 해야한다.(쓰레드를 활용하면 된다.)
  • 예를 들어 싱글쓰레드 환경에서 사용자 응답을 받는다면, 사용자 응답을 기다린다고 다른 작업을 할 수 없게 된다.
• 작업이 분리되어 코드가 간결해진다.

b. 단점

• 동기화에 주의해야 한다.
  • 동기화란 공유 데이터에 대한 접근 문제를 해결해주는 것
• 교착상태가 발생하지 않도록 주의해야 한다.
  • 교착상태(Deadlock)란 두 개 이상의 작업이 서로 상대방의 작업이 끝나기만을 기다리고 있어 아무것도 완료되지 못하는 상태
• 각 쓰레드가 효율적으로 고르게 실행될 수 있게 해야 한다.

 

3. 쓰레드 구현 방법

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Java에서 쓰레드를 구현하는 방법은 2가지이다.

1. Runnable 인터페이스를 구현하는 방법
2. Thread 클래스를 상속받는 방법

Java에서는 다중상속을 허용하지 않기 때문에 Runnable 인터페이스를 구현하는 방법이 재사용성을 높이고 코드의 일관성을 유지할 수 있다는 점이 장점이다.

 

a. Thread 클래스 상속하는 방법

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 작업 내용
    }
}

 

b. Runnable 인터페이스 구현하는 방법

public class MyThread implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 작업 내용
    }
}

 

예제

public class ThreadEx1 {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadEx1_1 t1 = new ThreadEx1_1();
        Thread t2 = new Thread(new ThreadEx1_2());

        t1.start(); // 한번 종료된 쓰레드는 다시 실행할 수 없다. start() 한번만 호출할 수 있다. 
        t2.start();
    }
}

class ThreadEx1_1 extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(getName());
        }
    }
}

class ThreadEx1_2 implements Runnable { 
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
						// 쓰레드 이름을 지정하지 않으면 Thread-번호 형식으로 이름이 지정
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

실행결과
Thread-0
Thread-0
Thread-0
Thread-0
Thread-0
Thread-1
Thread-1
Thread-1
Thread-1
Thread-1