[java] 스레드 풀(Thread Pool)이란 무엇인가?

07 Dec 2023

java

스레드 풀(Thread Pool)은 멀티스레드 환경에서 작업을 처리하는 데 사용되는 메커니즘입니다. 스레드 풀은 일정한 수의 스레드를 미리 생성하고 유지함으로써 작업 처리 시간을 최적화할 수 있습니다. 각 스레드는 작업 큐에서 작업을 가져와 처리하고, 작업이 없을 때는 대기 상태로 유지됩니다.

스레드 풀의 장점

리소스 관리 - 스레드 풀은 미리 생성된 스레드의 수를 제어함으로써 시스템 자원을 효율적으로 관리할 수 있습니다. 너무 많은 스레드를 생성하면 시스템의 부담이 증가하고, 반대로 너무 적은 스레드를 생성하면 작업 처리 속도가 느려질 수 있습니다.
스레드 재사용 - 스레드 풀은 작업 처리가 끝난 스레드를 다시 사용함으로써 스레드 생성/소멸에 따른 부담을 줄일 수 있습니다. 이는 스레드 생성 비용이 큰 경우 특히 유용합니다.
작업 큐 - 스레드 풀은 작업 큐를 사용하여 작업을 관리합니다. 작업 큐는 작업을 순서대로 처리하므로, 작업이 도착한 순서대로 처리되는 순차 처리(Sequential Processing) 환경을 구현할 수 있습니다.

스레드 풀의 구성 요소

스레드 풀은 보통 다음과 같은 구성 요소로 구성됩니다.

작업 큐 - 작업들을 저장하고 관리하는 큐로, 작업이 들어올 때마다 큐에 추가됩니다.
스레드 생성/풀링 - 스레드 풀은 미리 정의된 개수의 스레드를 생성하거나 풀링합니다. 이를 통해 스레드 생성/소멸에 따른 오버헤드를 줄이고, 스레드 재사용을 가능케 합니다.
작업 처리기 - 스레드 풀에서 실제로 작업을 처리하는 구성 요소입니다. 작업 큐에서 작업을 가져와 처리합니다.

스레드 풀의 사용 예시

자바에서는 java.util.concurrent 패키지에서 ThreadPoolExecutor 클래스를 통해 스레드 풀을 사용할 수 있습니다. 아래는 스레드 풀을 생성하고 작업을 제출하는 예시 코드입니다.

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 스레드 풀 생성
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);

        // 작업 제출
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Runnable worker = new WorkerThread(i);
            executor.execute(worker);
        }

        // 스레드 풀 종료
        executor.shutdown();
    }
}

class WorkerThread implements Runnable {
    private int taskId;

    public WorkerThread(int taskId) {
        this.taskId = taskId;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Task ID " + taskId + " is being processed.");
        // 작업 처리 로직 작성
    }
}

위의 예시 코드에서 newFixedThreadPool(5)를 통해 5개의 스레드를 가지는 스레드 풀을 생성하고, execute()를 통해 작업(일반적으로 Runnable 또는 Callable 인스턴스)을 제출합니다.

결론

스레드 풀은 멀티스레드 환경에서 작업 처리 속도를 향상시키고, 리소스를 효율적으로 관리하는 데에 사용되는 용이한 메커니즘입니다. 스레드 풀을 사용함으로써 시스템 성능 향상과 동시에 자원 소비를 최소화할 수 있습니다.

스레드 풀의 장점

스레드 풀의 구성 요소

스레드 풀의 사용 예시

결론

References