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multi threading

Thread Thread 클래스의 여러 메서드들 Thread 우선순위 join()interrupt()동기화 synchronized 메서드 synchronized 블럭 deadlock wait() / notify() 메서드를 활용한 동기화 프로그래밍

Thread

Process : 프로그램이 OS로부터 메모리를 할당받아 실행되면 이를 프로세스라고 함

thread : process 가 구동이 되려면 cpu를 점유해야 하는데 cpu를 점유하는 단위는 thread

하나의 프로세스는 하나 이상의 thread를 가짐
실제 작업을 수행 하는 단위가 thread

context : thread가 자신만의 작업공간을 가짐. 각각의 thread별로 사용하는 변수가 다를테니

Shared resource : thread가 동시에 공유하는 자원 (Java에서는 static instance)

이 자원을 여러 thread에서 동시에 접근할때 문제가 생길 수 있음
서로 자원을 차지하려는 race condition이 발생할 수 있음
critical section : 여러 thread가 공유하는 자원 중 경쟁이 발생하는 부분 ⇒ 동기화가 필요 (일종의 순차적 수행.하게끔 lock을 거는것)

notion image

thread.start를 하면 Runnable의 상태로 들어가게 됨. 실행가능한 상태

CPU 배분이 되면 run이 됨

Thread 클래스의 여러 메서드들

Thread 우선순위

Thread.MIN_PRIORITY ~ Thread.MAX_PRIORITY

join()

동시에 두개 이상의 Thread가 실행 될 때 다른 Thread의 결과를 참조하여 실행해야 하는 경우 join() 함수를 사용

join()함수를 호출한 Thread가 non-runnable 상태가 됨

interrupt()

다른 Thread에 예외를 발생시키는 interrupt를 보낸다

Thread가 join(), sleep(), wait() 함수에 의해 not-runnable 상태일 때 interrupt() 메서드를 호출하면 다시 runnable 상태가 될 수 있음

동기화

notion image

critical section 은 두 개 이상의 thread가 동시에 접근 하는 경우 문제가 생길 수 있기 때문에 동시에 접근할 수 없는 영역

semaphore 는 특별한 형태의 시스템 객체이며 get/release 두 개의 기능이 있다.

한 순간 오직 하나의 thread 만이 semaphore를 얻을 수 있고, 나머지 thread들은 대기(blocking) 상태가 된다.

producer consumer문제.. 와 마찬가지로 consume하는 동안 produce가 call 되면 안되는것. 한번에 하나씩

synchronized 메서드

synchronized method로 구현되면, 이 method가 수행되는 동안 method가 포함된 객체에 lock을 적용하고 다른 곳에서 이 객체에 접근을 불가능하게 만들어줌

synchronized 블럭

synchronized block 방식은 synchronized 하고 괄호안에 어떤 리소스(객체 변수)에 sync를 걸건지를 정해주면 됨

deadlock

notion image

Thread1은 끝나려면 L2의 락이 풀려야 하는데 Thread2는 끝나려면 L1의 락이 풀려야 하는 상황. 서로 Lock을 걸고 있어서 끝날수가 없는 상황을 deadlock

synchronized 메서드에서 다른 synchronized메서드 호출하지마라!

자바에서는 deadlock에 대한 해결책이 없음. 그래서 호출 중복으로 하지마라

wait() / notify() 메서드를 활용한 동기화 프로그래밍

리소스가 어떤 조건에서 더 이상 유효하지 않은 경우 리소스를 기다리기 위해 Thread가 wait() 상태가 됨

wait() 상태가 된 Thread는 notify() 가 호출 될 때까지 기다림

유효한 자원이 생기면 notify()가 호출되고 wait() 하고 있는 Thread 중 무작위로 하나의 Thread를 재시작 하도록 한다.

notifyAll() : wait() 하고 있는 모든 Thread가 재시작

이 경우 유효한 리소스만큼의 Thread만이 수행될 수 있고 자원을 갖지 못한 Thread의 경우는 다시 wait() 상태로 만든다.
자바에서는 notifyAll() 메서드의 사용을 권장한다.


// 첫번째 방법
class MyThread extends Thread{
	public void run() {
		int i;
		for(i=1; i<200;i++) {
			System.out.print(i + "\t");
		}
	}
}

// 두번째 방법
class MyThread implements Runnable{

	@Override
	public void run() {
		int i;
		for (i=0; i<200; i++) {
			System.out.print(i + "\t");
		}
	}
	
}


public class JoinTest extends Thread{
	
	int start;
	int end;
	int total;
	
	public JoinTest(int start, int end){
		this.start = start;
		this.end = end;
	}
	
	public void run(){
	
		int i;
		for(i = start; i <= end; i++){
			total += i;
		}
	}
	

	public static void main(String[] args) {

		JoinTest jt1 = new JoinTest(1, 50);
		JoinTest jt2 = new JoinTest(51, 100);
		
				
		jt1.start();
		jt2.start();
		
		try{
			jt1.join(); // main Thread에서 jt1에 join을 호출한것. main Thread가 non Runnable하게됨
			jt2.join();
			
		}catch (InterruptedException e) {
			System.out.println(e);
		}
		int lastTotal = jt1.total + jt2.total;
		
		System.out.println("jt1.total = " + jt1.total);
		System.out.println("jt2.total = " + jt2.total);
		
		System.out.println("lastTotal = " + lastTotal);
		
				
	}

}


class Bank{
	private int money = 10000;

	// synchronized method 방식
	public synchronized void saveMoney(int save) {
		//...body...
	}

   // synchronized block 방식
	public void setMoney(int save){
		synchronized (this){
			// ...body...
}


class Park extends Thread{
	public void run() {
		synchronized (SyncMain.myBank){
			System.out.println("start save");
			SyncMain.myBank.saveMoney(3000);
			System.out.println("saveMoney(3000) : " + SyncMain.myBank.getMoney());
		}
	}
}