자바 동시성 프로그래밍 - Java 동시성 프레임워크
스레드 풀
스레드 풀 (ThreadPool)은 다수의 스레드를 미리 생성하고 관리하여 작업을 효율적으로 처리하는 디자인 패턴이다.
자바에서는 스레드 풀을 사용할 수 있는
Executor프레임워크를 제공하고 있다.
스레드 풀이 필요한 이유
스레드 생성 비용 절감
스레드 생성은 비용이 높다. 그래서 스레드 풀은 미리 스레드를 생성하고 초기화하여 대기 상태로 유지함으로써 스레드 생성 비용을 줄인다.
스레드 재사용
스레드 풀은 작업이 종료된 스레드를 대기 상태로 전환하여 재사용하며 반복적인 스레드 생성 및 삭제 오버헤드를 피하고 성능을 향상시킨다.
동시성 제어
스레드 풀은 동시에 실행되는 스레드 개수를 제어함으로써 시스템 리소스의 과도한 사용을 방지하고 스레드 간 경합으로 인한 성능 저하를 예방한다.
대량 요청 시스템 보호
클라이언트의 동시 접속이 증가하더라도 리소스가 허용하는 한도에서 요청을 대기하도록 함으로써 시스템이 다운되거나 중단되지 않도록 한다.
스레드 풀을 구현할 때 필요한 핵심 요소
스레드 생성 및 관리 메커니즘
스레드 풀을 구현하기 위해 스레드를 생성, 초기화, 재사용, 제거 등을 효율적으로 처리할 수 있는 메커니즘이 필요하다.
작업 큐 (Working Queue)
작업들을 관리하는 대기열인 작업 큐가 필요하다.
작업 큐는 작업들을 저장하고 스레드가 작업을 가져와 실행할 수 있는 구조를 제공한다.
동기화 메커니즘
스레드 간의 경합 상황을 관리하고 동기화를 처리하여 데이터의 일관성과 정확성을 보장한다.
스레드 풀 설정
동시에 실행되는 스레드의 최대 개수, 작업 큐의 크기, 작업 우선순위 등을 조절하는 파라미터를 포함한다.
스레드 종료 및 리소스 관리
스레드 풀 내의 스레드가 종료되거나 더 이상 필요하지 않을 때 이를 처리하고 관리하는 메커니즘이 필요하다.
오류 처리 메커니즘
작업 실행 중에 오류가 발생할 수 있으므로 이를 처리하고 적절한 조치를 취하는 메커니즘이 필요하다.
스레드 풀 구조
스레드 풀 예제 코드
3개의 스레드가 있는 스레드 풀을 이용해 작업 10개를 처리한다.
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