Java Thread
1. 스레드(Thread)란
스레드(thread)는 어떠한 프로그램 내에서, 특히 프로세스 내에서 실행되는 흐름의 단위를 말한다.
일반적으로 한 프로그램은 하나의 스레드를 가지고 있지만, 프로그램 환경에 따라 둘 이상의 스레드를 동시에 실행할 수 있다. 이러한 실행 방식을 멀티스레드(multithread)라고 한다.
2. 프로세스와 스레드 비교
멀티프로세스와 멀티스레드는 양쪽 모두 여러 흐름이 동시에 진행된다는 공통점을 가지고 있다. 하지만 멀티프로세스에서 각 프로세스는 독립적으로 실행되며 각각 별개의 메모리를 차지하고 있는 것과 달리 멀티스레드는 프로세스 내의 메모리를 공유해 사용할 수 있다. 또한 프로세스 간의 전환 속도보다 스레드 간의 전환 속도가 빠르다.
멀티스레드의 다른 장점은 CPU가 여러 개일 경우에 각각의 CPU가 스레드 하나씩을 담당하는 방법으로 속도를 높일 수 있다는 것이다. 이러한 시스템에서는 여러 스레드가 실제 시간상으로 동시에 수행될 수 있기 때문이다.
멀티스레드의 단점에는 각각의 스레드 중 어떤 것이 먼저 실행될지 그 순서를 알 수 없다는 것이 있다. 예를 들어, 두 스레드가 특정 공유 변수 i의 값을 1 증가시키는 명령을 실행할 때, 다음과 같은 방식으로 수행될 수 있다.
3. 스레드 종류
스레드를 지원하는 주체에 따라 2가지로 나눌 수 있다.
1) 사용자 레벨 스레드 (User-Level Thread)
사용자 스레드는 커널 영역의 상위에서 지원되며 일반적으로 사용자 레벨의 라이브러리를 통해 구현되며, 라이브러리는 스레드의 생성 및 스케줄링 등에 관한 관리 기능을 제공한다.
동일한 메모리 영역에서 스레드가 생성 및 관리되므로 속도가 빠른 장점이 있지만, 여러 개의 사용자 스레드 중 하나의 스레드가 시스템 호출 등으로 중단되면 나머지 모든 스레드 역시 중단되는 단점이 있다.
이는 커널이 프로세스 내부의 스레드를 인식하지 못하며 해당 프로세스를 대기 상태로 전환시키기 때문이다.
2) 커널 레벨 스레드 (Kernel-Level Thread)
커널 스레드는 운영체제가 지원하는 스레드 기능으로 구현되며, 커널이 스레드의 생성 및 스케줄링 등을 관리한다.
스레드가 시스템 호출 등으로 중단되더라도, 커널은 프로세스 내의 다른 스레드를 중단시키지 않고 계속 실행시켜준다
다중처리기 환경에서 커널은 여러 개의 스레드를 각각 다른 처리기에 할당할 수 있다. 다만, 사용자 스레드에 비해 생성 및 관리하는 것이 느리다.
4. Single Thread
1) Thread 클래스 상속
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public class SingleThread extends Thread {
int seq;
public SingleThread(int seq) {
this.seq = seq;
}
public void run() {
System.out.println(this.seq + " thread start.");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (Exception e) {
}
System.out.println(this.seq + " thread end.");
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Thread t = new SingleThread(i);
t.start();
}
System.out.println("main end.");
}
}
2) Runnable 인터페이스 상속
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import java.util.ArrayList;
public class SingleThreadRunnable implements Runnable {
int seq;
public SingleThreadRunnable(int seq) {
this.seq = seq;
}
public void run() {
System.out.println(this.seq + " thread start.");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (Exception e) {
}
System.out.println(this.seq + " thread end.");
}
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Thread> threads = new ArrayList<Thread>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Thread t = new Thread(new SingleThreadRunnable(i));
t.start();
threads.add(t);
}
for (int i = 0; i < threads.size(); i++) {
Thread t = threads.get(i);
try {
t.join();
} catch (Exception e) {
}
}
System.out.println("main end.");
}
}
5. Mutil Thread
- Run
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public class Run {
public static void main(String[] args) {
MutilThread mutilThread1 = new MutilThread();
MutilThread mutilThread2 = new MutilThread();
Thread thread1 = new Thread(mutilThread1, "A");
Thread thread2 = new Thread(mutilThread2, "B");
thread1.start();
thread2.start();
Thread.currentThread().getName();
}
}
- MutilThread
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public class MutilThread implements Runnable {
int TestNum = 0;
@Override
public /*synchronized 하나가 끝나야 실행됨*/ void run() {
// TODO Auto-generated method stub
for (int i = 0; i < 10; i++) {
if (Thread.currentThread().getName().equals("A")) {
System.out.println("=======================");
TestNum++;
}
System.out.println("ThreadName =" + Thread.currentThread().getName() + "TestNum =" + TestNum);
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}