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Java Thread Pool의 데드락과 교착 상태 해결 방법

자바 스레드 풀은 멀티 스레드 애플리케이션에서 동시성을 관리하는 데 유용한 기술입니다. 그러나 이 기술은 데드락이나 교착 상태와 같은 문제를 일으킬 수 있습니다. 이 글에서는 이러한 문제점과 해결 방법에 대해 알아보도록 하겠습니다.

Java Thread Pool이란?

자바 스레드 풀은 스레드를 관리하고 재사용하는 기술입니다. 이를 통해 애플리케이션의 동시성을 쉽게 관리할 수 있습니다. 스레드 풀은 Executor Framework의 ExecutorService를 사용하여 구현됩니다.

데드락과 교착 상태: 문제점과 원인

스레드 풀에서 데드락과 교착 상태는 매우 심각한 문제입니다. 데드락은 두 개 이상의 스레드가 서로를 기다리며 아무것도 진행하지 못하는 상태를 의미합니다. 교착 상태는 데드락과 유사하지만, 스레드가 서로를 기다리는 대신 다른 리소스를 기다리게 됩니다.

데드락과 교착 상태는 스레드 풀에서 발생하는 이유는 다양합니다. 예를 들어, 스레드 풀에서 스레드가 서로에게 의존하는 작업을 수행할 때 발생할 수 있습니다. 또는 스레드 풀의 큐가 가득 찬 상태에서 새로운 작업이 들어오면 발생할 수 있습니다.

해결 방법: ReentrantLock, Semaphore, ThreadLocal 등

스레드 풀에서 데드락과 교착 상태를 해결하는 가장 일반적인 방법은 ReentrantLock, Semaphore, ThreadLocal 등의 동기화 기술을 사용하는 것입니다. ReentrantLock은 재진입이 가능한 락을 제공하여 여러 스레드가 동시에 접근할 수 있는 기능을 제공합니다. Semaphore는 스레드가 작업을 수행하기 전에 다른 스레드가 끝날 때까지 기다리도록 하는 기능을 제공합니다. ThreadLocal은 스레드별로 자원을 할당하고 관리하는 기능을 제공합니다.

Thread Pool 최적화: 작업 크기 조절, ExecutorService 활용 등

스레드 풀에서 데드락과 교착 상태를 해결하는 것 외에도, 최적화하는 것도 매우 중요합니다. 작업 크기를 조절하거나 ExecutorService를 활용하여 스레드 풀의 동작을 제어할 수 있습니다. 예를 들어, ExecutorService의 submit() 메소드를 사용하여 작업을 제출할 수 있으며, get() 메소드를 사용하여 작업의 결과를 얻을 수 있습니다.

코드 예시

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

Future future = executorService.submit(() -> {
    // do some work
    return "result";
});

String result = future.get();

이를 통해 스레드 풀의 작업 실행과 결과 처리를 쉽게 관리할 수 있습니다.

스레드 풀은 멀티 스레드 애플리케이션에서 매우 중요한 역할을 합니다. 그러나 이 기술에서 발생하는 데드락과 교착 상태는 매우 심각한 문제입니다. 이 문제를 해결하기 위해 ReentrantLock, Semaphore, ThreadLocal 등의 동기화 기술을 사용하고, 최적화를 위해 작업 크기를 조절하거나 ExecutorService를 활용하는 것이 중요합니다. 이를 통해 안정적인 멀티 스레드 애플리케이션을 구현할 수 있습니다.

Reference : Java Thread Pool의 데드락과 교착 상태 해결 방법