[10주차] 자바스터디 - 멀티쓰레드

목표

자바의 멀티쓰레드 프로그래밍에 대해 학습하세요.

학습할 것 (필수)

• Thread 클래스와 Runnable 인터페이스
• 쓰레드의 상태
• 쓰레드의 우선순위
• Main 쓰레드
• 동기화
• 데드락

Thread 클래스와 Runnable 인터페이스

스레드에 대해 이해하기 위해서는 우선 프로세스라는 개념에 대해 알 필요가 있다.
우선 개념 정리를 해보자

프로세스(process)

프로세스는 실행중인 프로그램을 말하는 것으로, OS의 메모리를 할당받아 실행 중인 것을 의미한다.
프로세스는 데이터와 메모리 따위의 자원과 스레드로 구성된다.

스레드(thread)

스레드는 프로세스에서 작업을 수행하는 실체를 말한다. 모든 프로세스 안에는 한개 이상의 스레드가 존재한다.

이러한 스레드를 구현하는 방법은 스레드 클래스(Thread Class)를 상속받아 구현하는 방법과 Runnable 인터페이스를 구현하는 방법이 있다.

두 방식 모두 run() 메소드를 실체화 함으로서 구현이 가능하다.

Thread 클래스

스레드 클래스를 통해 구현하는 방법은 다음과 같다.

class classThread extends Thread {
    @Override
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("I'm classThread! ");
        }
    }
}

Runnable 인터페이스

Runnable 인터페이스를 통해 스레드를 구현하는 방법은 다음과 같다.

public class runnableThread implements Runnable{
    @Override
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("I'm runnableThread! ");
        }
    }

}

---

구현

public class Main{
    public static void main(String[] args){
        classThread thread1 = new classThread();
        Thread thread2 = new Thread(new runnableThread());
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

출력

I'm classThread!
I'm runnableThread!
I'm classThread!
I'm runnableThread!
I'm classThread!
I'm runnableThread!
I'm classThread!
I'm runnableThread!
I'm classThread!
I'm runnableThread!

순서대로 실행되지 않고 번갈아가며 실행되고있는 것을 알 수 있다.

쓰레드의 상태

스레드의 상태는 객체 생성, 실행 대기, 일시 정지, 종료로 크게 4가지로 구분할 수 있으며, 해당 상태를 알수 있게 해주는 메소드인 getState()를 통해 확인 할 수 있다.

getState()의 스레드 상태에 따라서 Thread.state의 열거 상수는 다음과 같다.

사진

Thread.join()

해당 메소드는 스레드가 종료될 때까지 기다려주는 메소드이다.

interrupt()

해당 메소드는 수행중인 스레드를 InterruptedException 예외를 발생시키며 중단시키는 메소드이다.

쓰레드의 우선순위

각 스레드는 우선순위에 대한 자신만의 필드를 가지고있다. 우선순위에 따라 스레드간에 우선순위를 결정 할 수 있다.

필드	설명
static int MAX_PRIORITY	스레드가 가질 수 있는 최대 우선순위에 대한 명시
static int MIN_PRIORITY	스레드가 가들 수 있는 최소 우선순위에 대한 명시
static int NORM_PRIORITY	스레드가 생성될 때 가지는 기본 우선순위에 대한 명시

해당 우선순위에 대해서는 getPriority() 메소드와 setPriority() 메소드를 사용하여 우선순위 값을 조작할 수 있다.

우선순위를 가질 수 있는 범위는 1 ~ 10으로 값이 커질수록 우선순위가 높아지는 형식이다.

하지만 이 값이 절대적인 비례값이 아닌 상대적인 값이라는 것을 인지해야한다.

Main 쓰레드

java는 jvm이라는 자바 가상 머신 프로세스에서 돌아가고, java를 실행하기 위해서 우리가 매번 실행하는 main()메소드가 바로 메인 스레드 이다.

다른 스레드 메소드를 실행하지 않고 main() 메소드만을 실행하는 것을 싱글 스레드 애플리케이션 이라고 말한다.

main스레드 이외에 다른 스레드를 사용하게 되면 멀티 스레드 애플리케이션 이라고 말한다.

main 스레드의 보조적인 역할을 하기위해 생겨난 스레드는 Daemon Thread 이다. 해당 스레드는 setDeamon(true) 를 통해 해당 스레드를 Daemon 스레드로 만들어 줄 수있으며, Main 스레드가 종료되면 데몬 스레드도 강제적으로 종료된다.

동기화

동기화(Synchronize)란 여러개의 스레드를 사용하는 멀티스레드인 상황에서 하나의 리소스를 사용하려 할 때, 한 스레드에서만 리소스에 접근이 가능한 것을 말한다.

이것을 Thread-safe 말한다.

동기화(Synchronize)를 하는 방법은 Synchronized 키워드를 사용하는 방법, Atomic 클래스를 사용하는 방법, Volatile 키워드를 사용하는 방법 3가지가 있다.

Synchronized 키워드

Java 예약어 중 하나이고, 변수명이나, 클래스 명으로 사용은 불가능하다.

Synchronized 사용

Synchronized 키워드로 메소드를 선언하는 방법과 메소드 내의 특정한 문장을 Synchronized로 감싸는 방법이 있다.

데드락

교착상태라는 뜻을 가지고 있는 Deadlock은 두개 이상의 스레드가 lock을 얻기 위해 대기할 때 lock을 잡고 있는 스레드도 다른 lock 기다리면서 blcok 상태에 놓이게 되는 상태를 말한다.