자바 동시성 프로그래밍 - Java 동시성 프레임워크
ExecutorService API - 스레드 풀 실행 및 관리
ExecutorService는 비동기 작업을 실행하고 관리하기 위한 두 가지 메서드를 제공한다.void execute(Runnable command);- 작업을 제출하면 작업을 실행하고 종료한다.<T> Future<T> submit(Callable<T> task);- 작업을 제출하면 작업을 실행함과 동시에Future를 반환한다.Future에는 결과 값을 포함하고 있다.
execute() vs submit()
기능
execute()
submit()
작업 유형
Runnable 작업을 스레드 풀에서 실행
Runnable 또는 Callable 작업을 스레드 풀에서 실행
작업 완료 대기
작업을 수행하고 작업이 완료되기를 기다리지 않음
작업이 완료될 때까지 결과를 기다릴 수 있음
결과 반환
결과를 반환하지 않음
작업의 결과를 Future로 반환하여 추후에 결과를 가져올 수 있음
반환 값
void
Future 객체
API
execute()는Executor의 API 이다.
< T > Future< T > submit(Callable< T > task);
Callable작업을 실행하는 메서드로 작업의 결과를 나타내는Future를 반환하며Future에는 작업의 결과가 저장된다.Future에 결과T가 존재한다.
< T > Future< T > submit(Runnable task, T result);
Runnable작업을 실행하는 메서드로 작업의 결과를 나타내는Future를 반환하며Future에는 지정된 결과가 저장된다.Future에 결과T가 존재한다.
Future<?> submit(Runnable task);
Runnable작업을 실행하는 메서드로 작업의 결과를 나타내는Future를 반환하며Future에는 아무런 결과가 존재하지 않는다.Future에 결과가 존재하지 않는다.
예제 코드 1 - execute()
예제 코드 2 - submit(Callable)
예제 코드 3 - submit(Runnable)
정리
비동기 작업의 결과가 필요 없을 경우 :
execute(Runnable)비동기 작업의 결과가 필요할 경우 :
submit(Callable)
ExecutorService API - 스레드 풀 중단 및 종료
작업 중단 및 종료
ExecutorService는 스레드 풀을 종료하기 위한 두 가지 메서드를 제공한다.void shutdown();(정상적인 스레드 풀 종료)이전에 제출된 작업은 실행하고 더 이상 새로운 작업은 수락하지 않는다. 작업이 모두 완료되면
ExecutorService가 종료된다.실행 중인 스레드를 강제로 인터럽트 하지 않기 때문에 인터럽트에 응답하는 작업이나
InterruptedException예외 구문을 작성할 필요가 없다.
List<Runnable> shutdownNow();(강제적인 스레드 풀 종료)이전에 제출된 작업도 취소하고 현재 실행 중인 작업도 중단하려고 시도한다. 그리고 작업 대기 중이었던 작업 목록을 반환한다.
실행 중인 스레드를 강제로 인터럽트 하지만 해당 작업이 인터럽트에 응답하는 작업이 아닌 경우 작업 종료를 보장하지 않는다.
작업을 종료하기 위해서는
Thread.isInterrupted()나sleep()과 같은 인터럽트 관련 API를 사용해야 한다.
shutdown후 작업을 제출하려고 시도하면RejectExecutionException예외가 발생한다.shutdown을 호출한 스레드는 실행 중인 작업이 종료될 때까지 기다리지 않고 바로 다음 라인을 실행한다. 만약 스레드가 메서드 호출 후 블로킹 되기 위해서는awaitTermination()을 사용해야 한다.
작업 종료 대기 및 확인
ExecutorService는 작업 종료 대기 및 확인을 위한 메서드를 제공한다.boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException종료 요청 후 모든 작업이 실행 완료될 때까지 또는 타임아웃이 발생하거나 현재 스레드가 인터럽트 될 때까지 블록된다.
종료가 완료되면
true를 반환하고 종료가 타임아웃 발생 전에 완료되지 않으면false를 반환한다.
boolean isShutdown();ExecutorService의shutdown()또는shutdownNow()메서드가 호출 후 종료 절차가 시작되었는지를 나타내며, 종료 절차 중이거나 완전히 종료된 상태일 때true를 반환한다.
boolean isTerminated();ExecutorService가 완전히 종료되어 더 이상 어떠한 작업도 수행하지 않는 상태인지를 나타내며, 모든 작업과 스레드가 완전히 종료된 후에true를 반환한다.shutdown()또는shutdownNow()메서드가 먼저 호출 되지 않은 경우에는 절대true가 되지 않는다.
종료 및 대기 흐름
예제 코드 1
shutdownNow()로 강제로 작업을 종료하더라도 인터럽트 관련 API를 처리하지 않으면 작업 종료를 보장하지 않는다.
예제 코드 2
shutdown()을 호출했지만 스레드의 작업은 무한 반복 이므로 종료되지 않는다.하지만
shutdown()이 호출되어도 메인 스레드는 계속 실행 가능하기 때문에 밑에 코드를 계속 실행한다.그리고 스레드 풀의 스레드들은 데몬 스레드로 생성되었다. 데몬 스레드는 메인 스레드가 종료되면 같이 종료된다.
ExecutorService API - 다중 작업 처리
ExecutorService는 여러 작업을 실행하고 결과를 수집하는 데 사용되는 메서드를 제공한다.
invokeAll()
<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException;여러 개의
Callable작업을 동시에 실행하고 모든 작업이 완료될 때까지 블록되며 각 작업의 결과를 나타내는Future객체의 리스트를 반환한다.작업이 완료되면
Future.isDone()이true가 되며 작업은 정상적으로 종료되거나 예외를 던져 종료될 수 있다.대기 중에 인터럽트가 발생한 경우 아직 완료되지 않은 작업들은 취소된다.
<T> List<Future<T>> invokeAll(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;위 메서드와 기능은 동일하고 시간 경과와 관련된 부분만 차이가 있다.
타임아웃이 발생하거나 모든 작업이 완료될 때까지 블록되며 각 작업의 결과를 나타내는
Future객체의 리스트를 반환한다.타임아웃이 발생한 경우 이 작업 중 일부는 완료되지 않을 수 있으며 완료되지 않은 작업은 취소된다.
invokeAll()은 작업들 중 가장 오래 걸리는 작업 만큼 시간이 소요된다.
invokeAny()
<T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks) throws InterruptedException, ExecutionException;여러 개의
Callable작업을 동시에 실행하고 그 중 가장 빨리 성공적으로 완료된 (예외를 던지지 않은) 작업의 결과를 반환한다.어떤 작업이라도 성공적으로 완료하면 블록을 해제하고 해당 작업의 결과를 반환한다.
정상적인 반환 또는 예외 발생 시 완료되지 않은 작업들은 모두 취소된다.
<T> T invokeAny(Collection<? extends Callable<T>> tasks, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;위 메서드와 기능은 동일하고 시간 경과와 관련된 부분만 차이가 있다.
주어진 시간이 경과하기 전에 예외 없이 성공적으로 완료된 작업의 결과를 반환한다.
invokeAny()는 작업들 중 가장 짧게 걸리는 작업 만큼 시간이 소요된다.
예제 코드 - invokeAll()
예제 코드 - invokeAny()
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