[Java] 자바 멀티쓰레드 (Multi Thread)

자바 멀티쓰레드 구현하기

자바에서 쓰레드를 이용하여 비동기로 작업을 처리하는 방법에 대해서 간략하게 포스팅합니다.

 

자바에서 쓰레드를 생성하는 방법은 2가지가 있습니다.

첫 번째는 Runnable 인터페이스를 구현하여 Thread 생성자로 해당 구현체를 넘겨주는 방법이고,

두 번째는 직접 Thread 클래스를 상속하는 것입니다.

 

우선 첫 번째 방법으로 쓰레드를 생성하여  실행하는 코드를 보겠습니다.

    public static void main(String[] args) {
        Runnable task = new Task();
        Thread thread = new Thread(task);
        thread.start();
    }
    static class Task implements Runnable {

        int num = 0;

        @Override
        public void run() {
        	for(int i = 0; i < 10; i++) {
	            System.out.println(num++);
            }
        }
    }

 

위 코드를 실행하면 아래와 같이 출력이 됩니다.

	0
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9

 

이번에는 Thread 클래스를 상속하여 동일한 작업(task)을 하도록 해보겠습니다.

    public static void main(String[] args) {
        ThreadTask task = new ThreadTask();
        task.run();        
    }
    static class ThreadTask extends Thread {

        int num = 0;

        @Override
        public void run() {
        	for(int i = 0; i < 10; i++) {
	            System.out.println(num++);
    	    }
        }
    }

 

실행하면 Runnable로 구현했을 때와 동일하게 아래와 같이 출력이 됩니다.

	0
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9

 

참고로 실제 Thread 클래스를 열어보면 Runnable 인터페이스를 implement하고 있습니다.

public class Thread implements Runnable {
    /* Make sure registerNatives is the first thing <clinit> does. */
    private static native void registerNatives();
    static {
        registerNatives();
    }

    private volatile String name;
    private int            priority;
    private Thread         threadQ;
    private long           eetop;
.
.
.

 

그럼 이번에는 쓰레드 두 개를 동시에 돌려보도록 하겠습니다.

    public static void main(String[] args) {
        Runnable task = new Task();

        Thread thread1 = new Thread(task);
        thread1.start();
        System.out.println("thread 1 executed.");

        Thread thread2 = new Thread(task);
        thread2.start();
        System.out.println("thread 2 executed.");

        System.out.println("쓰레드 콜 종료");
    }

    static class Task implements Runnable {

        int num = 0;

        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", num=" + num++);
            }
        }
    }

 

중간중간에 어떻게 실행이 되는지 확인을 하기 위하여 System.out.println으로 로깅을 해봤습니다.

thread 1 executed.
Thread-0, num=0
Thread-0, num=1
Thread-0, num=2
Thread-0, num=3
Thread-0, num=4
Thread-0, num=5
thread 2 executed.
쓰레드 콜 종료
Thread-0, num=6
Thread-1, num=7
Thread-1, num=9
Thread-0, num=8
Thread-1, num=10
Thread-0, num=11
Thread-1, num=12
Thread-1, num=13
Thread-1, num=14
Thread-1, num=16
Thread-1, num=17
Thread-1, num=18
Thread-1, num=19
Thread-0, num=15

BUILD SUCCESSFUL in 0s
2 actionable tasks: 1 executed, 1 up-to-date

 

위 출력 결과를 보면 쓰레드가 먼저 시작되지만 "task1 executed"가 먼저 출력이 되었고 그 뒤에 첫 번째 쓰레드인 Thread-0이 출력을 시작하였습니다. 그리고 중간에 "task2 executed"가 출력된 걸 보니 두 번째 쓰레드가 실행이 된 것을 알 수 있죠. 두 번째 쓰레드는 Thread-1 이며 첫 번째 쓰레드가 일을 마치기 전에 시작되어 "Thread-1, num=0"을 출력한 것을 확인 할 수 있습니다.

이렇게 하나의 프로세스(main 프로세스) 안에서 여러 개의 작업을 동시에 나누어 실행 할 수 있도록 해주는 것이 바로 이 쓰레드입니다.

쓰레드로 작업을 하게 되면 아래와 같은 특징들이 있습니다.

• 여러 작업을 동시에 처리할 수 있어 작업을 완료하는데 필요한 총 소요 시간이 줄어든다. (메인쓰레드 1개로 작업했을 때와 비교했을 때)
• 먼저 시작한 쓰레드가 항상 먼저 일을 끝내지는 않는다. 따라서, 작업의 순서가 중요할 때에는 쓰레드로 나누어 처리하면 안된다.

 

자, 이제 싱글 쓰레드로 10시간 걸릴 일을 100개의 쓰레드를 돌려서 10분만에 끝내고 싶습니다. 어떻게 해야 할까요?

쓰레드를 100개를 만들어야 하는데 아래처럼 무식하게 만들어야 할까요?

        Thread thread1 = new Thread(task);
        Thread thread2 = new Thread(task);
        Thread thread3 = new Thread(task);
        Thread thread4 = new Thread(task);
        Thread thread5 = new Thread(task);
        .
        .
        .

 

아닙니다. 이렇게 해야되면 쓰레드 만들다가 퇴근해야됩니다.

자바에서는 java.util.concurrent패키지에 동시작업을 위해 유용한 클래스들을 모아놨는데 그중에 ThreadPoolExecutor라는 녀석이 있습니다. 이 녀석을 사용하면 두 세 줄이면 100개의 쓰레드를 돌릴 수 있는 코드를 작성할 수 있죠.

ThreadPoolExecutor에 대해 설명하려면 포스트가 길어지니 ThreadPoolExecutor를 이용한 멀티쓰레드 구현서 계속 이어가겠습니다.