스레드(Thread)는 프로그램 실행의 기본 단위로, 여러 작업을 동시에 처리하기 위해 사용됩니다. 코틀린은 자바와 마찬가지로 멀티스레드 애플리케이션을 개발할 수 있는 언어입니다. 이 글에서는 코틀린에서의 스레드 동작 원리에 대해 알아보겠습니다.

1. Thread 클래스와 Runnable 인터페이스

코틀린에서 스레드를 사용하려면 Thread 클래스를 사용하거나 Runnable 인터페이스를 구현하여 사용해야 합니다. Thread 클래스는 스레드를 직접 생성하고 실행하는 데 사용됩니다. Runnable 인터페이스는 스레드가 실행할 작업을 정의하는 데 사용됩니다.

// Thread 클래스 사용 예시
val thread = Thread {
    // 스레드가 실행할 작업을 정의
}

// Runnable 인터페이스 사용 예시
val runnable = Runnable {
    // 스레드가 실행할 작업을 정의
}
val thread = Thread(runnable)

2. 스레드의 실행과 제어

스레드를 실행하기 위해서는 start() 메서드를 호출해야 합니다. 해당 메서드를 호출하면 새로운 스레드가 생성되어 작업을 수행합니다.

thread.start()

스레드의 실행이 시작되면, 해당 스레드는 특정 작업을 병렬로 실행하게 됩니다. 스레드가 실행 중인 동안에는 join() 메서드를 사용하여 다른 스레드가 해당 스레드의 작업이 완료될 때까지 기다릴 수 있습니다.

thread.start()
// 다른 스레드 작업

// thread 스레드의 작업이 완료될 때까지 기다림
thread.join()

스레드의 실행을 일시 중지하거나 중지하는데에는 sleep() 메서드와 interrupt() 메서드를 사용할 수 있습니다. sleep() 메서드는 일시 중지 후 지정된 시간이 지나면 스레드를 다시 실행합니다. interrupt() 메서드는 스레드가 현재 실행 중인 작업을 중지하고 인터럽트 예외를 발생시킵니다.

Thread.sleep(1000) // 1초 동안 스레드 일시 정지

thread.interrupt() // 스레드의 작업 중지

3. 스레드 동기화

여러 스레드가 공유하는 자원에 대한 접근을 동기화해야 할 필요가 있을 수 있습니다. 코틀린에서는 synchronized 키워드를 사용하여 스레드 간의 동기화를 구현할 수 있습니다.

val sharedResource = mutableListOf<Int>()

synchronized(sharedResource) {
    // 스레드가 공유 자원에 접근하는 코드
}

또한, ReentrantLock 클래스를 사용하여 더 세밀한 동기화를 수행할 수도 있습니다. 이를 위해서는 lock() 메서드를 호출하여 잠금을 설정하고, unlock() 메서드로 잠금을 해제해야 합니다.

val lock = ReentrantLock()

lock.lock()
// 임계 영역
lock.unlock()

4. 스레드 풀

스레드를 생성하고 관리하는 것은 비용이 많이 드는 작업입니다. 따라서 애플리케이션에서 필요한 스레드의 수를 효율적으로 관리하기 위해 스레드 풀(Thread Pool)을 사용할 수 있습니다. 스레드 풀은 미리 생성된 스레드들의 집합으로, 작업을 처리하는데 사용되는 스레드를 제공합니다.

코틀린에서 스레드 풀을 사용하려면 ThreadPoolExecutor 클래스를 사용하면 됩니다. 이 클래스는 스레드 풀의 스레드 동작을 조정하고 제어하기 위한 다양한 메서드와 설정 옵션을 제공합니다.

val threadPool = ThreadPoolExecutor(
    corePoolSize, // 풀의 기본 스레드 수
    maximumPoolSize, // 풀이갖는 최대 스레드 수
    keepAliveTime, // 유휴 스레드를 삭제하기 전 대기 시간
    TimeUnit.SECONDS, // 대기 시간 단위
    LinkedBlockingQueue<Runnable>() // 작업 큐
)

threadPool.execute {
    // 스레드 풀에서 실행할 작업
}

결론

코틀린에서의 스레드 동작 원리를 이해하기 위해 Thread 클래스와 Runnable 인터페이스를 사용하는 방법, 스레드의 실행과 제어, 스레드 동기화, 그리고 스레드 풀의 사용 방법에 대해 알아보았습니다. 스레드를 효율적으로 사용하면 멀티스레드 애플리케이션의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 더 많은 정보를 알고 싶다면, 코틀린 공식 문서를 참조해보세요!