Thread

생성 방법

• Thread 클래스를 상속받거나 Runnable 인터페이스를 구현하여 Thread를 생성할 수 있다.

• 다음은 thread 클래스를 상속받아 새로운 Thread를 생성하는 방법이다.

class PrimeThread extends Thread {
  long minPrime;
  PrimeThread(long minPrime) {
    this.minPrime = minPrime;
  }

  public void run() {
    // compute primes larger than minPrime
     . . .
  }
}

• 다음은 Runnable 인터페이스를 구현하여 Thread를 생성하는 방법이다.

class PrimeRun implements Runnable {
  long minPrime;
  PrimeRun(long minPrime) {
    this.minPrime = minPrime;
  }

  public void run() {
    // compute primes larger than minPrime
     . . .
  }
}

실행 방법

• start() 메서드를 통해 새로운 스레드에서 작업을 수행할 수 있다.

PrimeThread primeThread = new PrimeThread(13);
primeThread.start();

• start() 메서드를 호출하면 새로운 스레드에서 스택 프레임을 생성하고 run 메서드를 호출한다. 작업이 완료되면 값을 반환하고 스택 프레임을 콜 스택에서 제거한다.

• run() 메서드도 호출할 수 있지만 현재 스레드에서 작업을 수행한다. 따라서, 스레드 클래스를 상속해 새로운 스레드에서 작업을 수행하려는 의미와 부합하지 않는다.

스레드 동기화

• 여러 스레드는 동시에 실행될 수 있다. 이 때 공유 자원에 대한 정합성을 보장하기 위해서는 한 번에 하나의 스레드만 공유 자원에 접근해야 한다.

• 자바의 모든 객체는 Monitor를 갖고 있으며 이 Monitor는 하나의 스레드만 소유할 수 있기 때문에 이미 특정 스레드가 소유한 객체를 다른 스레드가 소유하려면 Monitor가 해제될 때 까지 Wait Queue에서 대기해야 한다.

스레드 상태

• NEW

  • 스레드가 생성되었지만 아직 실행되지 않은 상태

• RUNNABLE

  • 현재 CPU를 점유하고 작업을 수행 중인 상태

  • 운영체제의 자원 분배로 인해 WAITING 상태가 될 수도 있다.

• BLOCKED

  • Monitor를 획득하기 위해 다른 스레드가 락을 해제하기를 기다리는 상태

• WAITING

  • wait() 메서드, join() 메서드, park() 메서드 등를 이용해 대기하고 있는 상태

• TIMED_WAITING

  • sleep() 메서드, wait() 메서드, join() 메서드, park() 메서드 등을 이용해 대기하고 있는 상태

  • WAITING 상태와의 차이점은 메서드의 인수로 최대 대기 시간을 명시할 수 있어 외부적인 변화뿐만 아니라 시간에 의해서도 WAITING 상태가 해제될 수 있다는 것이다.

WAITING 상태 만들기

• Thread를 WAITING 상태로 만드는 방법은 아래와 같이 3가지가 존재한다.

1. Object.wait()

   스레드가 객체의 모니터를 소유할 때 , 현재 스레드를 wait() 명령어로 멈추고 다른 스레드의 작업이 완료되면 notify() 메서드를 호출해 다시 이 스레드가 깨어나도록 할 수 있다.

2. Thread.join()

   워커 스레드 객체의 join() 메서드를 호출하여 현재 스레드에서 실행시킨 워커 스레드가 종료되기를 기다릴 수 있다.

3. LockSupport.park()

   LockSupport.park() 메서드를 사용해 현재 스레드를 WAITING (parking) 상태로 만들 수 있다. 단, low-level의 API이고 잘못 사용되어 데드락에 빠질 위험이 존재하므로 일반적인 상황에서는 Thread 클래스의 wait / join 메서드를 사용하는 것이 좋다. 이 방식을 사용하려면 직접 블록된 스레드와 대기중인 스레드를 관리해주어야 한다.