Java 멀티스레딩의 원리와 프로그래밍 기술을 심도 있게 학습합니다.

Java 멀티스레딩의 기본 개념과 프로그래밍 기술을 포괄적으로 이해합니다.

객체 지향 프로그래밍 세계에서 Java 언어는 안정성과 크로스 플랫폼 기능으로 인해 인기 있는 선택이 되었습니다. 멀티스레드 프로그래밍은 Java 애플리케이션의 성능을 향상시키는 중요한 수단 중 하나가 되었습니다. Java 멀티스레딩의 기본 개념과 프로그래밍 기술을 이해하면 개발자가 멀티스레딩 기술을 더 잘 적용하여 애플리케이션의 동시 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

1. 멀티스레딩의 기본 개념
   멀티스레딩은 프로그램에서 여러 스레드를 동시에 실행하는 것을 의미하며, 각 스레드는 서로 다른 작업을 수행하여 병렬 처리를 달성합니다. Java는 Thread 클래스와 Runnable 인터페이스를 사용하여 멀티스레딩을 구현합니다.

Thread 클래스는 스레드를 생성하기 위해 상속될 수 있는 Java의 핵심 클래스입니다. Thread 클래스를 상속하는 하위 클래스는 run 메서드를 재정의하고 이 메서드에서 스레드가 수행해야 하는 작업을 정의해야 합니다. 스레드 객체를 생성한 후 start 메서드를 호출하여 스레드를 시작할 수 있습니다.

Runnable 인터페이스는 스레드에서 실행할 수 있는 작업을 정의하는 기능적 인터페이스입니다. Runnable 인터페이스를 구현하는 클래스는 run 메소드를 구현하고 스레드가 이 메소드에서 수행해야 하는 작업을 정의해야 합니다. Thread 클래스를 상속하는 것과 달리 Runnable 인터페이스를 구현하면 Java가 다중 상속을 지원하지 않기 때문에 클래스를 더욱 유연하게 만들 수 있습니다.

2. 멀티 스레드 프로그래밍 기술
   2.1 동기화 및 상호 배제
   멀티 스레드 프로그래밍에서는 여러 스레드가 동시에 공유 리소스에 액세스하는 경우 데이터 불일치 또는 예외가 발생할 수 있습니다. 이 문제를 해결하려면 동기화 키워드를 사용하여 동기화를 달성할 수 있습니다. 동기화된 키워드는 메서드나 코드 블록을 수정하여 하나의 스레드만 동기화로 수정된 코드를 동시에 실행할 수 있도록 할 수 있습니다.

샘플 코드:

public class Counter {
    private int count;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }
}

2.2 스레드 통신
스레드 통신을 사용하면 스레드가 서로 협력하고 함께 작업을 완료할 수 있습니다. Java는 스레드 간 통신을 구현하기 위해 wait, inform 및 informAll의 세 가지 메소드를 제공합니다. 그 중 wait 메소드는 inform 또는 informAll 메소드를 호출하는 다른 스레드에 의해 스레드가 깨어날 때까지 스레드를 대기 상태로 설정하고, inform 메소드는 대기 중인 스레드를 모두 깨운다.

샘플 코드:

public class MessageQueue {
    private String message;
    private boolean hasMessage;

    public synchronized void putMessage(String message) {
        while (hasMessage) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.message = message;
        hasMessage = true;
        notifyAll();
    }

    public synchronized String getMessage() {
        while (!hasMessage) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        String msg = message;
        hasMessage = false;
        notifyAll();
        return msg;
    }
}

2.3 스레드 풀
스레드 생성에는 비용이 많이 들고 스레드 수를 잘못 관리하면 시스템 리소스가 고갈될 수 있습니다. 스레드 풀을 사용하여 스레드 수를 관리하고, 생성된 스레드를 재사용하며, 스레드의 실행 순서 및 우선 순위를 제어합니다. Java는 스레드 풀을 구현하기 위해 Executor 및 ExecutorService 인터페이스와 ThreadPoolExecutor 구현 클래스를 제공합니다.

샘플 코드:

public class ThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            final int taskIndex = i;
            executor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("执行任务：" + taskIndex);
                }
            });
        }
        executor.shutdown();
    }
}

위의 소개를 통해 Java 멀티 스레드 프로그래밍에는 동기화 및 상호 배제, 스레드 통신 및 스레드 풀과 같은 기술이 포함되어 있음을 알 수 있습니다. 이러한 기본 개념과 프로그래밍 기술을 이해하면 개발자가 멀티스레딩 기술을 더 잘 적용하여 Java 애플리케이션의 동시 성능을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

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