과거에는 컴퓨터로 하나의 작업만 했다면 현재는 여러 작업을 동시에 할 수 있습니다. 이러한 기능을 수행을 할 수 있게 해주는 기술이 스레드입니다. 스레드는 독립적으로 실행되며 시스템 자원을 공유하면서 수행합니다. 오늘은 스레드 뜻과, 가상 스레드, 기존 스레드, 두 스레드 차이점 무엇인지 알려드리겠습니다.
스레드 뜻
스레드는 Thread에서 유래된 것으로 여러 코드 흐름이 하나의 프로그램으로 구성된다는 의미가 있습니다.
스레드는 컴퓨터 프로그래밍에서 단일 프로세스 내에서 동시에 실행되는 코드 흐름을 의미합니다.
쉽게 말해 프로그램 내에서 여러 작업을 동시에 실행하는 기술입니다.
스레드는 다일 프로세스 내에서 독립적 코드이며, 다양한 시스템 자원(메모리, CPU, 파일 메모리 등)을 공유하며 작업을 수행합니다.
스레드 특징
- 스레드는 프로그램 내에서 여러 작업을 동시에 실행이 가능하도록 멀티 레딩 환경(비동기 작업 처리, 병렬 처리, 사용자 인터페이스 향상)을 만들어 프로그램 성능 향상 및 사용자 경험을 개선을 합니다.
- 스레드는 여러 작업을 동시에 처리하여 다양한 시스템 자원(메모리, CPU 등)을 효율적으로 활용하고 리소스 낭비를 줄 일 수 있습니다.
- 스레드는 필요에 따라 스레드 개수(수평 확장성)를 늘려 여러 데이터를 동시에 처리가 가능합니다.
- 복잡한 작업을 여러 스레드로 나누어 개발이 가능하여 빠른 개발 속도와 유지 관리가 편리합니다.
스레드 주의점
스레드가 프로그램에서 여러 작업이 가능한 대신 문제점도 있습니다.
- 스레드 동기화 기술을 사용해야 합니다. 만약 동일한 데이터에 여러 스레드가 접근하였을 경우 데이터 손상 및 불일치가 발생할 수 있기 때문입니다.
- 철저한 스레드 관리가 필요합니다. 스레드는 다양한 오버헤드(생성, 종류, 콘텍스트 스위칭 등)가 발생하며, 메모리 누수 및 데드락 등 문제가 발생합니다.
가상 스레드
가상 스레드 (Virtual Thread)은 자바 21부터 도입된 자바 프로그래밍의 새로운 패러다임입니다.
가상 스레드는 JVM 내부에서 관리되기 때문에 운영 체제 스레드에 의존하지 않습니다.
또한 기존 스레드에 비에 리소스 사용이 적고 확작성이 높아 사용 편의성 매우 좋습니다.
또한 켄텍스트 스위치 오버헤드가 매우 낮습니다.
가상 스레드 장점
- 높은 효율성 : 가상 스레드는 CPU 사용량을 줄여 성능을 향상했기 때문에 가상 스레드에 비행 훨씬 가볍고, 콘텍스트 스위치 오버헤드가 적습니다.
- 뛰어난 확장성 : 가상 스레드는 필요에 따라 수백 개 생성이 가능하여 애플리케이션에 유용합니다.
- 쉬운 사용 : 가상 스레드는 기존 스레드와 비슷한 방식으로 기존 스레드에서 사용하던 코드를 가상 스레드에 적용하기가 쉽습니다. 또한 별도의 학습 과정이 필요 없습니다.
가상 스레드 주의점
- 가상 스레드는 기존 스레드보다 CPU 집중적인 작업에서는 효율성이 떨어지기 때문에 CPU 연산이 많이 사용되는 작업에는 가상 스레드보다는 기존 스레드를 사용하는 것이 좋습니다.
- 가상 스레드는 운영 체제 스레드에 의존하지 않고 JVM 내부에서 관리를 하기 때문에 기존 스레드 보다 디버깅이 어렵습니다.
기존 스레드
기존 스레드는 자바 프로그래밍의 기본적인 멀티스레딩 단위이며, 운영 체제 스레드와 일대일 대응을 하는 프로그램입니다.
가상 스레드에 비해 디버깅이 쉽고 CPU 집중적인 작업에 효율성이 좋습니다.
하지만 가상 스레드에 비해 높은 리소스 사용 및 확장성, 사용 편의성 이 낮습니다.
기존 스레드 장점
- 기존 스레드는 오랜 역사를 가지고 있어, 사용자나 개발자에게 익숙한 기술입니다.
- 기존 스레드는 가상 스레드에 비해 CPU을 많이 사용하는 작업에 효율성이 좋으며, 디버깅이 쉽습니다.
- 기존 스레드는 자바 API를 사용하기 때문에 쉽게 생성 및 관리가 가능합니다.
기존 스레드 단점
- 기존 스레드는 많은 스레드를 생성하게 되면 빠른 리소스 소모 및 성능 저하가 발생을 합니다.
- 스레드 간 리소스 공유 및 동기화 관리가 어렵습니다.
기존 스레드와 가상 스레드 차이점
가상 스레드는 기존 스레드 상위 버전으로 많은 부분에서 보다 좋게 변화였습니다.
하지만 몇 가지 기존 스레드에 비해 안 좋은 점이 있습니다.
가상 스레드가 기존 스레드에 비해 리소스 사용 및 확장성, 편의성, 스위칭 오버헤드 부분에서는 낮아졌지만 디버깅이 어려워졌고 CPU 활용이 많은 작업에서는 효율성이 떨어집니다.
구분 / 가상 스레드 / 기존 스레드
리소스 사용 / 높음 / 낮음
확장성 / 높음 / 낮음
편의성 / 높음 / 낮음
스위칭 오버헤드 / 낮음 / 높음
디버깅 / 어려움 / 쉬움
CPU활용 많은 작업 / 낮음 / 높음
가상 스레드는 기존 스레드에 비해 월등히 좋아졌습니다.
하지만 기존 스레드에 비해 효율성이 떨어지는 부분이 있기 때문에, 사용하는 작업에 따라 가상 스레드와 기존 스레드를 함께 사용하시는 것이 좋습니다.
마치며
오늘은 스레드 뜻과 가상 스레드, 기존 스레드란 무엇이고, 가상 스레드와 기존 스레드의 차이점을 알아보았습니다.
스레드는 프로그램 생산, 확장, 성능 향상을 하는 기술로 IT 산업에 꼭 필요합니다.
하지만 스레드를 사용하기 전에 각 스레드(기존 스레드, 가상 스레드)의 특징과 주의점을 충분히 이해하고 적절하게 사용을 해야 프로그램 효율성을 최대한 끌어낼 수 있습니다.
현재보다 나은 미래를 만들어 갑시다.
읽어주셔서 감사합니다.