Java Day 23 스레드

Thread
- Multi-Tasking
  - 프로세스(Process)란 운영체제에서 실행중인 하나의 프로그램
  - 멀티 프로세스(Multi-Process) : 두 개 이상의 프로세스가 실행되는 것
  - 멀티 태스킹(Multi-Tasking) : 두 개 이상의 프로세스를 실행하여 일을 처리하는 것
- Multi-Thread
  - 스레드(Thread)란 프로세스 내에서 실행되는 세부 작업 단위
  - 멀티 스레드(Multi-Thread)란 하나의 프로세스에서 여러 개의 스레드가 병행처리 되는 것
  - 멀티 스레드로 동작하는 스레드의 예외는 다른 스레드나 프로세스 자체에 영향을 끼칠 우려가 있기 때문에 예외 처리를 잘 해야한다
- Life cycle of a Thread
  - 스레드는 Thread 객체가 생성되면 생명주기를 갖게 된다
  - New - 스레드가 생성된 상태
  - Runnable - 객체 생성 후 start() 메소드 호출시 Runnanle 상태로 이동
  - Running - Runnable 상태에서 스레드 스케쥴러에 의해 Running 상태로 이동
  - Blocked - 스레드가 다른 특정한 이유로 Running에서 Blocked 상탤로 이동
  - Dead - 스레드가 종료되면 그 스레드는 다시 시작 할 수 없게 된다
- Thread 생성 방법
  1. Thread를 상속 받아서 클래슬 만들기
  2. Runnable 인터페이스를 상속받아서 클래스 만들기
Thread Class 생성자와 메소드
- 생성자
- 메소드

Thread 구현

Thread class 상속받아서 구현

// Thread를 상속받아 나 자신이 thread가 됨
public class SingleThreadEx extends Thread {
	private int[] temp;
	public SingleThreadEx(String threadName) {
		super(threadName);
		temp = new int[10];
		for(int start = 0; start<temp.length; start++) {
			temp[start] = start;
		}
	}
	public void run() {
		for(int start : temp) {
			try {
				sleep(1000);
			} catch(InterruptedException ie) {
				ie.printStackTrace();
			}
			System.out.printf("스레드 이름 : %s ,", currentThread().getName());;
			System.out.printf("temp value : %d %n", start);
		}
	}	
	public static void main(String[] args) {
		SingleThreadEx st = new SingleThreadEx("첫번째");
		st.start();
	}
}

Runnable interface 상속받아서 구현

// Runnable이기 때문에 Thread 객체를 만들어 그 안에 넣어 사용해야함 
public class SingleRunnableEx implements Runnable {
	private int temp[];
	public SingleRunnableEx() {
		temp = new int[10];
		for(int start=0; start<10; start++) {
			temp[start] = start;
		}
    }
	@Override
	public void run() {
		for(int start : temp) {
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch(InterruptedException ie) {
				ie.printStackTrace();
			}
			System.out.printf("스레드 이름 : %s,", Thread.currentThread().getName());
			System.out.printf("temp value : %d %n", start);
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		SingleRunnableEx srt = new SingleRunnableEx();
		Thread t = new Thread(srt, "첫번째");
		t.start();
	}
}

join() 메소드

join() 메소드는 join() 메소드를 호출한 스레드가 종료할 때까지 현재의 스레드가 기다리게 해준다.

class MyRunnable implements Runnable {
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Run");
		first();
	}
	public void first() {
		System.out.println("First");
		second();
	}
	public void second() {
		System.out.println("Second");
	}
}
   
public class JoinEx {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" start!");
		Runnable r = new MyRunnable();
		Thread myThread = new Thread(r);
		myThread.start();
		try {
			myThread.join(); // main이 끝나기 전 start() 실행
		} catch(InterruptedException ie) {
			ie.printStackTrace();
		}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" end!");
	}
}
//main start!와 main end!의 사이에 Run, First, Second가 찍혀있다

Thread의 종류
1. User Thread : main의 종료와 상관없이 thread를 계속 실행, setDaemon(false)
2. Daemon Thread : main 종료시 thread도 같이 종료, setDaemon(true)
3. setDaemon() 메소드는 반드시 start() 이전에 설정해야 한다

Thread 스케쥴링

우선순위 방식 : 우선순위가 높은 스레드가 실행 상태를 더 많이 가짐
순환할당 방식 : 시간 할당량을 정해서 정해진 시간만큼 실행 후 다른 스레드를 실행
순환할당 방식은 JVM에 의해 정해지기 때문에 코드로 제어 할 수 없다
우선순위 방식은 setPriority(1~10) 메소드로 1~10 까지의 우선순위를 결정 할 수 있다
setPriority() 메소드는 반드시 start() 이전에 설정해야 한다

class CalcThread extends Thread {
	public CalcThread(String name) {
		setName(name);
	}
	public void run() {
		for(int i=0; i<1000000; i++) {
		}
		System.out.println(getName());
	}
}
public class PriorityEx {
	public static void main(String[] args) {
		for(int i=1; i<=10; i++) {
			Thread thread = new CalcThread("Thread" + i);
			if (i != 10) {
				thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
			} else {
				thread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
			}
			thread.start();
		}
	}
}// 우선순위가 높은 Thread10이 가장 먼저 찍힌다

동기화 (synchronized)

임계 영역 : 멀티 스레드상에서 하나의 스레드만 실행 할 수 있는 코드 영역
상호 배제 : 특정 프로세스가 공유 자원을 사용하고 있을때, 다른 프로세스의 접근을 제어하는 기법, 번갈아가며 쓰도록 임계 영역을 유지하는 기법
동기화 메소드와 블록으로 메소드 혹은 블록에 lock을 걸어 다른 스레드가 임계 영역에 들어오지 못하게 막을 수 있다
메소드에 sychhronized 지정어를 걸거나 메소드 안에서 sychhronized 블록을 생성하여 동기화 할 수 있다
동기화된 스레드는 wait(), notify(), notifyAll() 메소드로 스레드간 통신을 할 수 있다 (synchronized 블록에서만 사용 가능)

class ATM implements Runnable {
	private long depositMoney = 10000;
	public void run() {
		synchronized(this) { // 동기화
			for(int i=0; i<10; i++) { // 임계 영역
				if(getDepositMoney() <= 0) break;
				withDraw(1000);
				if(getDepositMoney() == 2000 || getDepositMoney() == 4000 || 
						getDepositMoney() == 6000 || getDepositMoney() == 8000) {					
					try {
						this.wait();
					} catch(InterruptedException ie) {
						ie.printStackTrace();
					}
				} else {
					this.notify();
				}
			}
		}
	}
	public void withDraw(long howMuch) {
		if(getDepositMoney() > 0) {
			depositMoney -= howMuch;
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+", ");
			System.out.printf("잔액 : %,d 원 %n", getDepositMoney());
		} else {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+", ");
			System.out.println("잔액이 부족합니다.");
		}
	}
	public long getDepositMoney() {
		return depositMoney;
	}
}
public class SynchronizedEx {
	public static void main(String[] args) {
		ATM atm = new ATM();
		Thread mother = new Thread(atm, "mother");
		Thread son = new Thread(atm, "son");
		mother.start();
		son.start();
	}
}
/* 출력 결과
잔액 : 9,000 원 
mother, 
잔액 : 8,000 원 
son, 
잔액 : 7,000 원 
son, 
잔액 : 6,000 원 
mother, 
잔액 : 5,000 원 
mother, 
잔액 : 4,000 원 
son, 
잔액 : 3,000 원 
son, 
잔액 : 2,000 원 
mother, 
잔액 : 1,000 원 
mother, 
잔액 : 0 원 
*/

참고 자료

이것이자바다

자바프로그래밍100% 실전가이드

KG아이티뱅크 자바 강의자료

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