스레드

• 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 것은 스레드
• 자바 메인 메서드를 처음 실행하면 main이라는 이름의 스레드가 실행
• 스레드가 없다면 자바 애플리케이션 실행이 불가능
• 스레드는 한 번에 하나의 코드 라인만 수행
• 동시 처리가 필요하면 스레드를 추가로 생성

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프로세스: 애플리케이션을 실행하면 운영체제로부터 실행에 필요한 메모리를 할당받아 애플리케이션이 실행되는데, 이것을 프로세스라고 합니다.

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멀티 스레드: 하나의 프로세스 내에 동시 실행을 하는 스레드들이 2개 이상인 경우를 말합니다.

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메인 스레드: 자바의 모든 애플리케이션은 메인스레드가 main() 메소드를 실행하면서 시작합니다. 메인 스레드는 main() 메소드의 첫 코드부터 아래로 순차적으로 실행하고, main() 메소드의 마지막 코드를 실행하거나 return 문을 만나면 실행이 종료됩니다.

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작업 스레드: 메인 작업 이외의 병렬 작업의 수만큼 생성하는 스레드를 말합니다. 작업 스레드도 객체로 생성되기 때문에 클래스가 필요합니다. Thread 클래스를 직접 객체화해서 생성할 수도 있고, Thread 클래스를 상속해서 하위 클래스를 만들어 생성할 수도 있습니다.

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동기화 메소드: 멀티 스레드 프로그램에서 단 하나의 스레드만 실행할 수 있는 코드 영역을 임계 영역critcal section이라고 합니다. 자바는 임계 영역을 지정하기 위해 동기화synchronized메소드를 제공합니다. 스레드가 객체 내부의 동기화 메소드를 실행하면 즉시 객체에 잠금을 걸어 다른 스레드가 동기화 메소드를 실행하지 못하도록 합니다.

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멀티 스레드 사용 예제

public class BeepPrintExample1 { public static void main(String[] args) { Toolkit toolkit = Toolkit.getDefaultToolkit(); Thread thread = new Thread(new BeepTask()); thread.start(); for (int i = 0; i < 5; i++) { toolkit.beep(); try { Thread.sleep(500); } catch (Exception e) { } } } }

public class BeepTask implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("띵"); try {Thread.sleep(500); }catch (Exception e){ } } } }

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요청마다 스레드 생성

• 장점
• 동시 요청을 처리할 수 있다.
• 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 때까지 처리 가능
• 하나의 스레드가 지연되어도, 나머지 스레드는 정상 동작

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• 단점
• 스레드는 생성 비용이 매우 비싸다.

고객의 요청이 올 때마다 스레드를 생성하면, 응답속도가 늦어진다.

• 스레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생한다. ​컨텍스트 스위칭: 스레드를 전환할 때 드는 비용
• 스레드 생성에 제한이 없다.

고객의 요청이 너무 많이 오면, CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있다.

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요청마다 스레드 생성의 단점 보완

스레드 풀

• 특징
• 필요한 스레드를 스레드 풀에 보관하고 관리한다.
• 스레드 풀에 생성 가능한 스레드의 최대치를 관리한다. 톰캣을 최대 200개 기본 설정 (변경 가능)

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• 사용
• 스레드가 필요하면, 이미 생성되어 있는 스레드를 스레드 풀에서 꺼내서 사용한다.
• 사용을 종료하면 스레드 풀에 해당 스레드를 반납한다.
• 최대 스레드가 모두 사용 중이어서 스레드 풀에 스레드가 없으면?

기다리는 요청은 거절하거나 특정 숫자만큼만 대기하도록 설정할 수 있다.

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• 장점
• 스레드가 미리 생성되어 있으므로, 스레드를 생성하고 종료하는 비용(CPU)이 절약되고, 응답 시간이 빠르다.
• 생성 가능한 스레드의 최대치가 있으므로 너무 많은 요청이 들어와도 기존 요청은 안전하게 처리할 수 있다.

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스레드 풀

실무 팁

• WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 스레드(max thread) 수이다.
• 이 값을 너무 낮게 설정하면?

동시 요청이 많으면, 서버 리소스는 여유롭지만, 클라이언트는 금방 응답 지연

• 이 값을 너무 높게 설정하면?

동시 요청이 많으면, CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운

• 장애 발생 시?

클라우드면 일단 서버부터 늘리고, 이후에 튜닝

클라우드가 아니면 열심히 튜닝

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WAS의 멀티 스레드 지원

핵심

• 멀티 스레드에 대한 부분은 WAS가 처리
• 개발자가 멀티 스레드 관련 코드를 신경 쓰지 않아도 됨
• 개발자는 마치 싱글 스레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 소스 코드를 개발
• 멀티 스레드 환경이므로 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용