[44일차] 멀티 스레드 개념 / 작업 스레드 생성과 실행 / 스레드 우선순위

20220923(금)

• 목차
  - 멀티 스레드 개념
  - 작업 스레드 생성과 실행
  - 스레드 우선순위

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< 멀티 스레드 개념 >

1) 프로세스와 스레드

• 프로세스(process)
  실행 중인 하나의 프로그램으로 기본적으로 한 개의 스레드(= 메인 스레드)를 하나씩 갖고 있다.
  하나의 프로그램이 다중 프로세스를 만들기도 함
  (운영체제로부터 메모리를 할당받아 사용중인 프로그램)
  
  
• 하나의 프로그램이 다중 프로세스 만들기도
  ex) 그림판 ➡ 실행 할 때마다 프로세스가 여러개 만들어진다.

그림판 3개 켜놓으면 프로세스가 3개 실행된다.

 

      ✔ 프로세스 개념 쉽게 이해하기

      - 책꽂이 : 하드디스크 (HDD, SDD) ➡ 커야지 많은 책(데이타와 프로그램) 보관 가능
      - 책 : 데이타, 프로그램(S/W)
      - 책상 : 메모리(램)
      - 책상에서 책을 펼친다 : 메모리를 할당 받았다. ➡ 펼쳐진 상태를 프로세스라 한다.

 

• 멀티 태스킹(multi tasking)
  두 가지 이상의 작업을 동시에 처리하는 것
  ex) 음악을 들으면서 작업하는 것

멀티 프로세스	멀티 스레드 (프로세스 안의 개념)
독립적으로 프로그램들을 실행하고 여러 가지 작엄 처리	한 개의 프로그램을 실행하고 내부적으로 여러 가지 작업 처리

 

     ✨ 스레드?
     모든 프로세스에는 한 개 이상의 스레드가 존재하여 작업을 수행한다.
     또한, 두 개 이상의 스레드를 가지는 프로세스를 멀티스레드 프로세스(multi-threaded process)라고 합니다.

     ex) 게임 자체가 엄청난 스레드로 만들어진다. 🤯🤯
           게임 캐릭터를 만들면 한명 움직일 때 다른애 못움직임.
            ➡ 여러개의 스레드를 만들어놔야지 볼 수 있음.

 

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2) 메인 스레드 - main() 메소드의 상위개념

• 모든 자바 프로그램은 메인 스레드가 main() 메소드 실행하여 시작
• main() 메소드의 첫 코드부터 아래로 순차적으로 실행
• main 스레드는 작업 스레드들을 만들어 병렬로 코드들 실행 (같은 레벨)

 

      실행 중인 하나의 프로그램으로 기본적으로 한 개의 스레드(= 메인 스레드)를 하나씩 갖고 있다.

      Hello.java & java Hello.java ➡ Hello.class(바이트코드) ➡ java Hello
      - JVM : Hello.class ➡ 기계어 변환 후 실행
      - JVM : main 스레드 호출 ➡ main()메소드 동작

      * 메서드를 만들고 스레드로 붙여넣으면 각 코드들을 동시진행하게 만들 수 있다.

 

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< 작업 스레드 생성과 실행 >

• CPU : 스레드 단위로 작업을 진행한다.

✨ Thread 클래스로부터 직접 생성	Thread 하위 클래스로부터 생성
class Test implements Runnalbe { }	class Test extends Thread { }
얘가 더 많이 사용된다.  왜? ➡ thread 클래스 상속은 하나만 받을 수 있는데 runnable 이용하면 다른 것도 받을 수 있기 때문! ex) class Test extends 클래스 implements Runnalbe { }	-

 

• 프로세스와 스레드 차이

프로세스와 스레드 차이 살펴보기

 

• 스레드의 이름
  - 메인 스레드 이름: main
  - 작업 스레드 이름 (자동 설정) : thread.getName();
  - 작업 스레드 이름 변경 : thread.setName("스레드 이름");
  - 코드 실행하는 현재 스레드 객체의 참조 얻기 : Thread thread = Thread.currentThread();

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< 스레드 우선순위 >

• 멀티 스레드 작업은 병렬적으로 실행되는 것처럼 보이지만, 
  사실은 번갈아가며 실행하는 동시성 작업이다.
  번갈아 실행하는 것이 워낙 빠르다보니 병렬성으로 보일 뿐이다.

 

• 스레드 스케줄링
   : CPU가 스레드를 번갈아주며 실행시키는 것
     스레드의 개수 > 코어의 수 ➡ 스레드를 어떤 순서로 동시성으로 실행할 것인가 결정
     (스레드 : 내가 부릴 노예의 손 개수 / 코어 : 내가 부릴 노예의 수)
   : 스케줄링에 의해 스레드들은 번갈아 가며 run() 메소드를 조금씩 실행 ➡ 결과치를 뽑아냄
  
  
• 개발시)
  내가 원하는 방향으로 제대로 구성되어있는지 테스트 많이 실행한다. ➡ 일정한 패턴으로 나오는지 확인
  
  
• 자바의 스레드 스케줄링 (2가지 방식을 함께 실행)

우선 순위(Priority) 방식	순환 할당(Round-Robin) 방식
코드로 제어 가능 우선 순위가 높은 스레드가 실행 상태를 더 많이 가지도록 함 1 ~ 10까지 값을 가질 수 있으며 기본은 5 BUT, 절대적인 우선 순위는 아니다. ➡ cpu는 얘 하나만 바라보고 있는게 아니야! ➡	* 코드로 제어할 수 없음 (조금의 인위적인 제어는 가능) 시간 할당량 정해서 하나의 스레드를 정해진 시간만큼 실행

 

• 스레드 10개를 생성하고 20억 번의 루핑을 누가 더 빨리 끝내는가를 테스트한 예제.
  Thread 1 ~ 9는 우선순위를 가장 낮게 주었고,  Thread 10은 우선순위를 가장 높게 주었다.
  ➡ 결과는 Thread 10의 계산 작업이 가장 빨리 끝난다.