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1. Java 멀티스레딩: 핵심 개념 및 스레드 생성

A. 멀티스레딩이란?

• 멀티스레딩은 하나의 프로그램(프로세스) 안에서 여러 "스레드"를 동시에 실행하여 작업 효율, 반응성, 리소스 활용을 높여주는 기법입니다.
• CPU, 네트워크, I/O 작업이 병렬로 효과적으로 수행될 때 특히 유용합니다.

B. 스레드 생성 방법

1. Thread 클래스 상속

class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("Thread is running");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread t1 = new MyThread();
        t1.start(); // run()이 새로운 스레드에서 실행됨
    }
}

2. Runnable 인터페이스 구현

class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println("Running via Runnable");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new MyRunnable());
        t1.start();
    }
}

3. ExecutorService 사용 (실무 추천)

• 스레드풀(thread pool)로 여러 스레드를 효율적으로 관리합니다.

import java.util.concurrent.*;

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    executor.submit(() -> System.out.println("Task executed by: " + Thread.currentThread().getName()));
}
executor.shutdown();

4. Callable & Future (결과 반환 필요할 때)

import java.util.concurrent.*;

Callable<Integer> task = () -> 123;
ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future<Integer> future = executor.submit(task);
Integer result = future.get(); // 결과값 123 반환 (대기)
executor.shutdown();

2. 스레드 동기화 및 동시성 제어

• 공유 데이터 보호를 위한 synchronized 키워드 또는 블록 사용.
• 명시적 락: ReentrantLock, ReadWriteLock.
• 조건 변수: wait(), notify().
• 원자적 클래스: AtomicInteger, AtomicReference.
• 동시성 유틸리티: CountDownLatch, CyclicBarrier, Semaphore 등.

3. 스레드 라이프사이클 및 제어

• 주요 상태: New, Runnable, Running, Blocked/Waiting, Dead.
• 스레드 조정: sleep(), join(), yield() 등 사용.

4. Spring 및 Spring Boot에서의 멀티스레딩

Spring은 비동기 프로그래밍을 더욱 쉽고 안전하게 지원하는 추상화 계층을 제공합니다.

A. @Async 활용 (비동기 실행)

@Service
public class AsyncService {
    @Async
    public void performAsyncTask() {
        System.out.println("Async task executed by: " + Thread.currentThread().getName());
    }
}

• @EnableAsync를 설정 클래스에 적용해야 함:

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig {}

• @Async 메서드는 public 이어야 하며, 외부에서 호출되어야 동작합니다.

B. 스레드풀 구성 커스터마이징

• ThreadPoolTaskExecutor로 풀 크기, 큐 크기 등을 설정 가능:

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {
    @Override
    public Executor getAsyncExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(10);
        executor.setMaxPoolSize(50);
        executor.setQueueCapacity(500);
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

C. 동기화 & 트랜잭션 안전성

• Java의 synchronized 혹은 명시적 락을 병렬 안전이 필요한 코드에 사용.
• DB 연산 시 Spring의 @Transactional로 동시성 문제를 예방.

D. 스케줄링 & 배치 병렬 처리

• @Scheduled로 주기적 비동기 작업 처리.
• Spring Batch에서는 TaskExecutor로 Step 병렬화 처리.

5. 멀티스레딩 베스트 프랙티스

• 직접 스레드 생성 대신 스레드풀(ExecutorService, ThreadPoolTaskExecutor) 우선 사용.
• 상태 없는(Stateless) Bean 설계가 스레드 안전에 유리.
• 비동기 코드 내 예외 처리를 반드시 수행(예외 로깅 및 적절한 전파 필요).
• 동시성 버그는 매우 미묘할 수 있으니 철저한 테스트 필수.
• java.util.concurrent 제공 동시성 유틸리티 활용.

요약 비교 표

멀티스레딩은 빠르고 확장성 높은 Java/Spring 앱 구축의 핵심 요소입니다. 내장 추상화와 스레드풀을 적극 사용하여 병렬 처리를 구현하고, 언제나 스레드 안전과 자원 경합 문제를 최우선으로 고려해야 합니다.

references