Programming Language/Java

[JAVA]Thread(쓰레드)- 1.Thread란 무엇일까? 정의,멀티쓰레드와 멀티프로세스

Gongdile 2018. 5. 15. 15:31

Thread란 뭘까? 


책에서 스레드 관련 목차를 보면 

1.프로세스와 쓰레드 //그냥 쓰레드랑 멀티쓰레드를 한번에 묶어서 설명한 책도있다.!  

2. 쓰레드의 구현과 실행 

3.싱글쓰레드와 멀티쓰레드 

이후에 쓰레드의 우선순위, 쓰레드의 그룹, 데몬쓰레드 실행제어 동기화등이 설명되어있다.



예전에 한번 블로그에서 동기화에 관해서 앞부분만 설명했는데 오늘은 쓰레드에 관해서 정의나 앞에 전반적인 부분에 대해서 설명하려고 한다. 언어는 볼때마다 기분이 새롭다 ~_~ 



Thread는 한글로 직역하면 '실'이다. 바느질할때 사용하는 ! 

바늘에 실을 꿰어놓으면 오직 그 하나의 실로 하나의 작업을 할 수 있다. 만약에 내가 실로 두가지 바느질을 동시에 하려면 실(thread)가 따로 필요하다.  


컴퓨터 용어로 사용되는 스레드는 실의 의미와 일맥상통한다. 

--> 자바에서 상속부분에서 extends는 확장하다 라는의미인데 조상클래스에서 자식클래스로 갈수록 확장한다는 개념에서 extends라는 단어를 받아들이면 용어가 이해하기 더 쉬운데 스레드도 그런 의미해서 이해하면 더 받아들이기 쉽다. 


컴퓨터에서 사용하는 스레드(thread)는 thread of control의 준말로. 프로그램 코드를 이용하면서 실행하는 하나의 실 

혹은 제어의 개념이다. 아까 말한것처럼. 하나의 실로 하나의 바느질 밖에 할 수 없듯이 하나의 스레드로 하나의 작업밖에 처리할 수 없다. 


쓰레드 부분을 공부하면  프로세스에 대해서도 알고있으면 좋은데.. 


그전에 

프로세스와 프로그램의 차이를 알고있어야한다.

사실 여기서 운영체제(OS) 부분으로 들어가면 프로그램과 프로세스 차이에 대해 더 자세하게 정리할수있지만..

나는 쓰레드에서 프로세스와 프로그램의 차이를 간단하게 집고 넘어갈꺼라 추후에 정리하도록 하겠다.


  • 프로그램(Program) -->실행 가능한 파일
  • 프로세스(Process) -->실행 중인(Running) 프로그램(메모리)


이렇게 프로그램을 --->(실행)하면  --> 프로세스 


프로세스는: 실행중인 프로그램을 말한다. 자원(resources)과 쓰레드로 구성된다. 

쓰레드 : 프로세스 내에서 실제 작업을 수행한다. 모든 프로세스는 하나 이상의 쓰레드를 가지고있다.


쓰레드는 한마디로 말하자면 실행의 단위이다. 


프로세스가 공장이라면.. 쓰레드는 일꾼이랄까 


모든 프로세스에는 최소한 하나 이상의 쓰레드가 존재한다. 

둘 이상의 쓰레드를 가진 프로세스를 (Multi-threaded process)라고한다. 


하나의 프로세스가 가질 수 있는 쓰레드의 개수는 제한되있지는 않으나. 

쓰레드가 작업을 수행하는데 개별적인 메모리 공간(호출 스택)을 필요로 하기 때문에 

프로세스 메모리 한계에 따라 생성할 수 있는 쓰레드 수가 결정된다.

(근데 실제로 그정도로 많은 쓰레드를 생성하는 일은 없을거다 ㅋㅅㅋ)


멀티프로세스(multi-processing)와 멀티쓰레드(multi-threading)를 비교하자면. 

하나의 새로운 프로세스를 생성하는 것보다 하나의 새로운 쓰레드를 생성하는게 

더 적은 비용이 든다.  그러나 멀티쓰레드도 단점이있다. 그건 아래에 정리하겠다 ! 


---> 멀티프로세스는 하나의 응용프로그램이 여러 개의 프로세스(process)로 구성하여 각 프로세스가 

하나의 작업(task)를 처리하도록 하는 기법이다. 


위에 그림처럼 각 프로세스는 고유한 메모리 영역을 독립적으로 실행된다. 그러므로 하나의 응용프로그램에 속하는 프로세스들조차 상호통신 오버헤드가 크고 프로세스의 문맥교환(context switch)에 따른 과도한 작업량과 시간 소모의 문제점이 있다. (밑줄친 부분을 몰라도 괜찮다. 자바 예제 하는데 지장없다.)


이러한 문제점을 개선하기 위해 제안된 방법이 멀티스레드다!! 


---> 멀티스레드는 하나의 응용프로그램을 여러 개의 스레드로 구성하고 각 스레드로 하여금 하나의 작업을 처리하도록 하는 기법이다.


모든 스레드가 응용프로그램 내의 자원과 메모리를 공유하므로 통신에 따른 오버헤드가 비교적 크지 않고, 스레드 사이의 문맥교환 시에 작업량이 작고 시간이 짧은 장점을 지닌다. 

멀티스레딩시에 운영체제의 스케쥴링 단위가 스레드인셈이다. 


윈도우나 리눅스등 많은 os가 멀티프로세스를 지원하고 있지만 멀티스레드을 기본으로 하고있다. 


멀티쓰레드의 장단점을 얘기하자면 


<장점>

-자원을 보다 효율적으로 사용가능

-사용자에 대한 응답성(response)가 향상

-작업이 분리되어 코드가 간결 


--> 여러모로 좋다!


<단점>

-동기화(synchronization)에 주의해야한다. 

-교착상태(dead-lock)가 발생하지 않도록 주의해야 한다.

-각 쓰레드가 효율적으로 고르게 실행될 수 있게 해야하낟.


-->프로그래밍할때 고려해야할 사항들이 많다.

 




우리는 자바에서 스레드로 작동할 코드만 준비하면되고, 스레드의 실행을 책임지는건 JVM이다.

-->자바스레드(java thread)는 JVM에 의해 스케줄되는 실행단위의 코드블록이다. 


자바에서 jvm(자바 가상 머신)은 멀티스레드를 지원하기때문에 자바 응용프로그램은 하나 이상의 스레드를 생성할수있다. 스레드가 생성되면 스레드에 관련된 정보 (Thread Control Block, TCB)가 생성되는데 JVM이 관리한다.


JVM은 (1)한개의 응요프로그램만 실행 가능하다. -->여러개 응용프로그램 실행 불가 X 

    (2)하나의 응용프로그램이 여러 개의 스레드를 가질 수 있다.! 


우리는 이제 이 스레드를 어떻게 사용할지 만드는 방법에 대해서 알고있으면 된다!  구현하는 방법! 




이번 내용을 통해서 내가 결론적으로 말하고싶은건


  • 쓰레드라는건 실행의 단위이고(실!!! ) 

  • 프로세스와 프로그램, 멀티프로세스와 멀티쓰레드의 차이를 알았다는거 !! 

  • 멀티쓰레딩을 이용하여 프로그램 실행시에 장점과 단점이 있기에 고려를 해야한다는점 

  • 그리고 자바에서 스레드의 실행을 책임지는건 JVM이기 때문에 우리는 

    작동시킬 코드만 준비하면 된다는 점이다. 


--> 다음번에는  스레드 구현에 대해서 설명하겠다. 





  


그림 출처: -http://good-dba.tistory.com/9 -->티스토리 

              -자바의정석 PPT 참고 !!