Java Study 5-2주차

멀티쓰레드 프로그래밍

Thread 클래스 , Runnable 인터페이스

스레드를 작성하는 방법에는 2가지 방법이 있다.

class MyThread extends Thread{
	private int count = 0;

	@Override
	public void run(){

		System.out.println("Thread Start");
		for(int i = 0; i>100; i++){
			count++;
			Thread.sleep(10);
		}
		System.out.println("Thread End and Count :" + count);
	}
}

class MyRunnable implements Runnable{
	private int count = 0;

	@Override
	public void run(){

		System.out.println("Thread Start");
		for(int i = 0; i>100; i++){
			count++;
			Thread.sleep(10);
		}
		System.out.println("Thread End and Count :" + count);
	}

}

public class ThreadRun{
	public static void main(String[] args){
		Thread thread1 = new MyThread();
		thread1.start();

		Runnable runnable1 = new MyRunnable();
		Thread thread2 = new Thread(runnable1);
		thread2.start();
	}

}

위 코드에서 Thread 클래스와 Runnable 인터페이스 중 어느 것이 더 좋은지는 상속의 유무를 보고 결정하면된다. Thread 클래스를 확장하는 클래스는 다른 클래스를 상속받을 수 없지만 Runnable 인터페이스는 다른 인터페이스 구현 및 클래스 상속이 가능하므로 상황에 따라 구현하면 된다.

쓰레드의 상태

스레드는 일반적으로 위와 같은 과정을 거치게 된다.
이 방식을 java에서는 어떻게 사용할까

class PrintThread extends Thread{

	private Thread targetThread;
	private int count = 0;

	public MyThread(Thread targetThread){
		this.targetThread = targetThread;
	}
	
	@Override
	public void run(){
		while(true){
			Thread.State state = targetThread.getState(); // 스레드 상태 얻는 메소드
			System.out.println("Thread State :" + state);
			if(state == Thread.State.NEW){
			targetThread.start();
			}

			if(state == Thread.State.TERMINATED){
				break;
			}
		}
	}
}

위 스레드의 상태를 찍는 클래스를 MyThread 클래스에게 적용시키면

public static void main(String[] args){
	PrintState printState = new PrintState(new MyThread);
	printState.start();
}

스레드의 상태가 어떤지 실시간으로 알아 볼 수 있다.

쓰레드의 우선순위

java의 우선순위는 1-10까지로 구성되어 있고 기본적으로 스레드를 생성할 시 5로 고정되어있다.
이 우선순위를 고치려면 setPriority 메소드를 사용하여 우선순위를 조정할 수 있다.
스레드의 우선순위가 올라가면 다른 스레드보다 먼저 실행할 수 있는 기회를 얻을 수 있다.

Main 쓰레드

java는 일단 시작을 한다면 하나의 쓰레드가 동작하는데 그 쓰레드를 Main 쓰레드라고 한다.
Main 쓰레드는 기본적으로 5의 우선순위를 가지며 자식 쓰레드를 생성할 떄 상속받는다.
모든 자식 쓰레드는 Main 쓰레드로부터 생성된다.
Main 쓰레드가 먼저 종료될 수도 있지만, 대체적으로 마지막으로 종료하는 편이며, 자식 쓰레드가 종료될 때 Main 쓰레드가 자식 쓰레드의 종료를 확인하지 않으면 고아 프로세스가 되므로 되도록이면 Main 쓰레드가 자식보다는 먼저 종료되지 않는것을 지향한다.

동기화

동기화란 멀티스레드 환경에서 여러 스레드가 하나의 공유자원에 접근하려 할 때 막아주는 역할을 한다.

java에서는 공유자원 동시 접근을 막기위해 synchronized 키워드를 사용한다.
synchronized 키워드는 메소드에 사용하면 해당 메소드에 락을 걸 수 있고, 메소드 내부에서 사용한다면 해당 부분에서만 락을 걸어준다.

public static void main(String[] args){
	Mythread[] mythread = new Mythread[10];
	for(int i = 0; i<mythread.length; i++){
		mythread[i] = new Mythread();
		mythread[i].start();
	}
}


class MyThread extends Thread{
	private int count = 0;

	@Override
	public void run(){

		System.out.println("Thread Start");
		synchronized(lock){
		
			for(int i = 0; i>100; i++){
				count++;
				Thread.sleep(10);
			}
		}
		System.out.println("Thread End and Count :" + count);
	}
}

데드락

데드락이란 두 개 이상의 스레드가 자신이 점유하고 있는 자원을 가지고 있고 그 상태에서 서로의 자원을 요청하여 해당 자원의 락이 해제되기를 무한정 기다리는 상태를 말한다.

DeadLock 발생조건

• 상호 배제 (Mutual Exclusion) : 한 자원에 대해 여러 쓰레드 동시 접근 불가
• 점유와 대기 (Hold and Wait) : 자원을 가지고 있는 상태에서 다른 쓰레드가 사용하고 있는 자원 반납을 기다리는 것
• 비선점 (Non Preemptive) : 다른 쓰레드의 자원을 실행 중간에 강제로 가져올 수 없음
• 환형대기 (Circle Wait) : 각 쓰레드가 순환적으로 다음 쓰레드가 요구하는 자원을 가지고 있는 것

public class Main { 
	public static Object object1 = new Object(); 
	public static Object object2 = new Object(); 
	public static void main(String[] args) { 
		FirstThread thread1 = new FirstThread(); 
		SecondThread thread2 = new SecondThread(); 
		thread1.start(); 
		thread2.start(); 
	} 
private static class FirstThread extends Thread{ 
	@Override
	public void run() {
		synchronized (object1){
			System.out.println("First Thread has object1's lock"); 
			try {
				Thread.sleep(10); 
			}
			 catch (InterruptedException e) { 
				 e.printStackTrace(); 
			} 
			System.out.println("First Thread want to have object2's lock. so wait");
			synchronized (object2){
				System.out.println("First Thread has object2's lock too"); 
			}
		} 
	} 
} 
private static class SecondThread extends Thread{ 
	@Override 
	public void run() {
		synchronized (object2){
			System.out.println("Second Thread has object2's lock"); 
			try { 
				Thread.sleep(10); 
			}
			catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace(); 
			} 
			System.out.println("Second Thread want to have object1's lock, so wait");
			synchronized (object1){ 
				System.out.println("Second Thread has object1's lock too"); 
			} 
		}
	} 
}

FirstThread가 자원을 점유하고 있고, SecondThread또한 자원을 점유하고 있는 상태에서 서로의 자원을 요청하는 프로그램이다.