자바 - 스레드 조인

안녕하세요, 미래의 자바 마법사 여러분! ? 오늘은 자바의 흥미로운 스레드 조인 세계에 몸을 던지기 위해 여러분과 함께 합니다. 프로그래밍에 새로운 사람이라도 걱정 마세요 – 저는 여러분을 단계별로 이 여정을 안내해 드리겠습니다. 여러분의 좋아하는 음료를 준비하고 편하게 앉아서, 이 흥미로운 모험에 함께 떠나보세요!

Java - Joining Threads

스레드란 무엇인가요?

스레드 조인에 뛰어들기 전에, 스레드가 무엇인지 이해해 보겠습니다. 여러분이 복잡한 식사를 준비하는 주방에 있는 것을 상상해 보세요. 한 사람이 채소를 썬다면, 또 다른 사람이 냄비를 갈고, 또 다른 사람이 테이블을 장식하는 것처럼, 각 사람은 컴퓨터 프로그램의 스레드처럼 별도의 작업을 동시에 수행하여 공통의 목표를 달성합니다.

자바에서는 스레드를 통해 프로그램이 여러 작업을 동시에 수행할 수 있게 되어, 더 효율적이고 반응敏捷한 프로그램을 만들 수 있습니다. 이는 프로그램의 주방에 여러 요리사가 있는 것과 같습니다!

왜 스레드를 조인할까요?

이제 스레드 조인에 대해 이야기해 보겠습니다. 우리의 주방 비유에서 주방장이라고 상상해 보세요. 주방장은 모든 준비 작업이 완료되기를 기다리고 식사를 서빙하고 싶습니다. 이때 스레드 조인이 매우 유용합니다. 스레드 조인을 통해 한 스레드(예: 우리의 주방장)가 다른 스레드의 실행이 완료되기를 기다릴 수 있습니다.

자바에서 스레드를 어떻게 조인할까요?

자바에서 스레드를 조인하는 방법을 살펴보겠습니다. 간단한 예제부터 시작하고, 점점 더 복잡하게 빌드해 나가겠습니다.

예제 1: 기본적인 스레드 조인

public class BasicThreadJoining {
public static void main(String[] args) {
Thread thread1 = new Thread(() -> {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("Thread 1: Count " + i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});

Thread thread2 = new Thread(() -> {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("Thread 2: Count " + i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});

thread1.start();
thread2.start();

try {
thread1.join();
thread2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

System.out.println("Both threads have finished counting!");
}
}

이를 분석해 보겠습니다:

우리는 두 개의 스레드 thread1과 thread2를 생성합니다. 각각 1에서 5까지 세고, 각 세기 사이에 1초의 휴식을 취합니다.
start() 메서드를 사용하여 두 스레드를 모두 시작합니다.
join() 메서드를 두 스레드에 모두 사용하여, 메인 스레드가 thread1과 thread2가 실행을 완료할 때까지 기다립니다.
두 스레드가 모두 완료되면, 그들이 세미 완료했다는 메시지를 인쇄합니다.

이 프로그램을 실행하면, 두 스레드의 세기가 인터리브되어 인쇄되고, 마지막 메시지는 두 스레드가 모두 세미 완료했을 때만 나타납니다.

예제 2: 시간제한된 조인

때로는 무한히 기다리지 않고 스레드가 끝날 때까지 기다리고 싶을 때가 있습니다. 자바는 스레드 조인 시 시간제한을 지정할 수 있습니다. 이전 예제를 수정해 보겠습니다:

public class ThreadJoiningWithTimeout {
public static void main(String[] args) {
Thread slowThread = new Thread(() -> {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
System.out.println("Slow Thread: Count " + i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});

slowThread.start();

try {
slowThread.join(5000); // 최대 5초 동안 기다립니다
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

if (slowThread.isAlive()) {
System.out.println("Slow thread is still running, but we're moving on!");
} else {
System.out.println("Slow thread finished within the timeout period.");
}
}
}

이 예제에서:

slowThread를 생성하여 10까지 세고, 각 세기 사이에 1초의 휴식을 취합니다.
join(5000)을 사용하여, 최대 5초 동안 스레드가 끝날 때까지 기다립니다.
join 시도 후, isAlive()을 사용하여 스레드가 여전히 실행 중인지 확인합니다.
스레드가 완료되었는지에 따라 적절한 메시지를 인쇄합니다.

이 접근 방식은 프로그램이 너무 오래 걸리는 스레드를 기다리지 않도록 하는 데 매우 유용합니다.

스레드 조인에 사용되는 일반 메서드

다음은 자바에서 스레드 조인에 사용되는 가장 일반적인 메서드들의 목록입니다:

메서드	설명
`join()`	이 스레드가 죽을 때까지 기다립니다
`join(long millis)`	이 스레드가 죽을 때까지 최대 `millis` 밀리초 동안 기다립니다
`join(long millis, int nanos)`	이 스레드가 죽을 때까지 최대 `millis` 밀리초와 `nanos` 나노초 동안 기다립니다

최상의 사례와 팁

항상 InterruptedException을 처리하세요: join()를 사용할 때는 항상 InterruptedException을 잡고 처리하세요. 이 예외는 기다리는 스레드가 인터럽트될 때 발생합니다.
데드락을 피하세요: 스레드를 순환적으로 조인할 때 주의하세요. 예를 들어, 스레드 A가 스레드 B를 기다리고, 스레드 B가 스레드 A를 기다리는 경우, 데드락이 발생합니다.
시간제한을 지혜롭게 사용하세요: join() 시 시간제한을 사용할 때는 응용프로그램의 요구 사항에 따라 적절한 시간제한 값을 선택하세요.
대안을 고려하세요: 특정 사용 사례에 따라 join()보다 CountDownLatch이나 CyclicBarrier와 같은 다른 동기화 메커니즘이 더 적절할 수 있습니다.
徹底的으로 테스트하세요: 멀티스레드 코드는 복잡할 수 있습니다. 항상 스레드 조인 코드를 다양한 조건에서 예상과 일치하는지徹底的으로 테스트하세요.

결론

축하합니다! 여러분은 자바에서 스레드 조인의 세계에 첫 걸음을 내딛었습니다. 기억하세요, 요리를 배우는 것처럼, 멀티스레딩을 마스터하는 데는 연습과 헌신이 필요합니다. 처음에는 쉽게 이해되지 않을 수 있지만, 계속 실험해 나가면 복잡한 멀티스레드 프로그램을 프로 요리사처럼 손쉽게 만들 수 있을 것입니다!

이 끝에, 한 학생이 스레드 조인을 이해했을 때 마치 코드에서 "오케스트라를 주치하고 있다"고 말한 것을 기억합니다. 이것이 멀티스레딩의 아름다움입니다 – 여러 작업을 조화롭게 동시에 수행할 수 있게 합니다.

코딩을 계속하고, 계속 배우며, 가장 중요한 것은 즐기세요! 다음에 뵙겠습니다, 즐거운 스레딩! ??

Credits: Image by storyset