26 Thread

스레드(Thread)는 동시에 여러 작업을 수행하기 위한 기본적인 실행 단위입니다. 여러 스레드를 사용하면 프로그램의 성능을 향상시키고 병렬 처리를 할 수 있습니다. 자바에서 스레드를 다루는데 사용되는 주요 클래스는 Thread 클래스와 Runnable 인터페이스입니다. 아래는 간단한 스레드 관련 개념과 예제 코드입니다.

 

스레드 생성과 실행

 

 

스레드 우선순위 

스레드의 우선순위는 각 스레드가 얼마나 중요하게 다뤄져야 하는지를 나타내는 값입니다. 스레드의 우선순위는 정수로 표현되며, 낮은 값일수록 우선순위가 높습니다. 자바에서는 Thread 클래스의 상수로 다음과 같은 값들이 정의되어 있습니다.

• Thread.MIN_PRIORITY (1): 가장 낮은 우선순위
• Thread.NORM_PRIORITY (5): 기본 우선순위
• Thread.MAX_PRIORITY (10): 가장 높은 우선순위

스레드의 우선순위는 다음 메서드를 사용하여 설정

 

기본적으로 스레드는 부모 스레드의 우선순위를 상속받습니다. 메인 스레드의 우선순위는 기본적으로 Thread.NORM_PRIORITY입니다. 부모 스레드의 우선순위가 변경되면 자식 스레드의 우선순위도 변경될 수 있습니다.

 

그러나 우선순위에 의존하는 프로그램을 작성하는 것은 권장되지 않습니다. 스레드 스케줄러는 우선순위를 무시할 수 있고, 특히 다양한 운영체제에서 다르게 동작할 수 있기 때문입니다. 따라서 프로그램이 올바르게 동작하기 위해서는 명시적인 동기화와 다른 적절한 도구를 사용하는 것이 더 중요합니다.

 

 

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동기화(Synchronization)

동기화는 멀티스레드 프로그래밍에서 여러 스레드가 공유 자원에 동시에 접근하는 것을 조절하여 데이터 일관성을 유지하고 예측 가능한 결과를 얻기 위한 메커니즘입니다. 여러 스레드가 동시에 공유 자원에 접근하면 데이터의 일관성이 깨질 수 있으며, 이로 인해 예상치 못한 결과가 발생할 수 있습니다.

자바에서는 synchronized 키워드와 java.util.concurrent 패키지의 도구들을 사용하여 동기화를 구현할 수 있습니다.

 

1) synchronized 키워드

public class SharedResource {
    private int counter = 0;

    // synchronized 메서드
    public synchronized void increment() {
        counter++;
    }

    // synchronized 블록
    public void someMethod() {
        synchronized (this) {
            // 잠긴 코드 영역
            counter++;
        }
    }
}

 

• synchronized 키워드는 메서드 또는 특정 블록에 사용될 수 있습니다.
• 메서드에 synchronized를 사용하면 해당 메서드가 속한 객체에 대해 잠금이 설정됩니다.
• 블록에 synchronized를 사용하면 특정 객체에 대한 잠금을 설정할 수 있습니다.

 

2) Reentrant Lock

• ReentrantLock 클래스는 synchronized 키워드와 유사한 동기화 메커니즘을 제공합니다.
• ReentrantLock을 사용하면 더 세밀한 제어가 가능하며, 고급 기능을 사용할 수 있습니다.

 

3) 동기화 메서드와 블록의 대상

• synchronized 메서드의 대상은 메서드를 호출하는 객체입니다.
• synchronized 블록의 대상은 괄호 안에 명시된 객체입니다.

동기화는 락(lock)을 이용하여 쓰레드 간의 경쟁 상황을 해결하고, 코드 영역을 임계 영역(critical section)으로 지정하여 하나의 쓰레드만 접근하도록 보장합니다. 하지만 과도한 동기화는 성능 저하를 일으킬 수 있으므로 필요한 부분에만 동기화를 적용하는 것이 중요합니다. 이를 통해 안전성과 성능을 모두 확보할 수 있습니다.

 

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A thread is a thread of execution in a program. The Java Virtual Machine allows an application to have multiple threads of execution running concurrently. Every thread has a priority. Threads with higher priority are executed in preference to threads with lower priority.

 

Synchronization in computer science refers to coordinating multiple threads or processes to ensure consistent and orderly execution of concurrent tasks, using mechanisms like locks to control access to shared resources and prevent race conditions, ensuring data integrity in a multithreaded or multiprocessing environment.