Java - 스레드1, 익명클래스

스레드

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(*교재 p.687 참고)

일을 처리하는 실행의 단위

어떠한 프로그램 내에서, 특히 프로세스 내에서 실행되는 흐름의(일의 실행의) 단위를 말한다.

스레드의 핵심은 타임스레싱이다. = RR(라운드로빈)​​

자바는 메인 스레드를 가지고 있다. 일반적으로 한 프로그램은 하나의 스레드를 가진다.

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벽을 나누고 각자 다른색을 동시에 칠한다고하면 빠른시간에 여러가지일을 동시에 시작하고 끝낼 수 있다

-> 멀티 프로세싱 : 프로세스가 세개 떠서 동시에 일을 처리하는 것을 말한다.

ex. 메인코드가 실행됐을 때 while문을 계속 돌리다가 while문이 끝나면 종료되는 것을 세개 동시에 시작하는 것

프로그램1 ,프로그램2, 프로그램 3를 동시에 처리한다면 : 멀티 프로세싱

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멀티 스레드

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일반적으로 한 프로그램은 하나의 스레드를 가지고 있지만, 프로그램 환경에 따라 둘 이상의 스레드를 동시에 실행할 수 있다.

이러한 실행방식을 멀티 스레드라고 한다.

* 동시에 실행할 수 없으면 멀티스레드 아님!

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target : 스레드에서 스택을 들고 있는 것

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* Target의 조건

1. Runnable 타입

2. run() 스택이 필요하다.

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운영체제한테 스레드를 달라고 하려면 stack이 있어야 한다.

stack을 들고있는 Target 을 만드려면 class를 가지고 있어야한다

-> Runnable 타입을 지녀야한다.

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Thread의 활용

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① Thread 클래스를 상속받은 후, run() 메소드를 원하는 작업을 하도록 오버라이딩

②완성된 클래스를 생성한 후, start() 메소드 실행

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앱이 있다고 가정, html영역은 빠른 속도로 화면에 나타나지만

BufferedReader로 읽어들이는 사진 자료는 출력 속도가 다른 부분에 비해 느리다면

사용자의 눈에는 사진 자료가 안뜨고 작업이 진행되지 않는다. 즉 UX 화면이 보기 안좋음

CPU가 어떤 데이터를 처리하려면 RAM에 존재해야함

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RAM에 자료 저장 --> CPU가 연산해서 출력 --> 하드디스크에 기록

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CPU가 대기상태로 있을 때, 다른 스레드에게 작업을 넘김

(사진자료가 아직 다운 받아지지 않았기 때문에, CPU는 대기상태)

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사진자료 다운받을 동안 밑의 다른 작업을 처리한다. 다운이 완료되면 다시 사진자료로 올라와서 작업을 진행한다.

이 때는 밑의 작업과 사진 자료 작업을 동시에 진행된다.

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​https://gmlwjd9405.github.io/2018/09/14/process-vs-thread.html

[OS] 프로세스와 스레드의 차이 - Heee's Development Blog

 

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스레드는 OS가 가지고 있다.

OS가 가지고 있는 기능을 불러와서 사용하는 것을 시스템콜이라고 한다.

OS는 Runnable 타입의 heap 공간에 run 메서드를 호출해야 된다는 걸 이미 알고 있다.

스레드를 쓸 때 OS에게 요청 --> 어떤 스택을 호출해주면 되냐고 물어봄 --> Runnable 타입인 run()로 실행할게

(시스템 콜)

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new Thread

 

start() 메소드 호출 --> Thread 생성 --> run() 메서드 실행 --> run() 메서드에서 실제 Thread가 실행할 모든 일 정의

--> run() 메서드가 종료되면 Thread는 자동 소멸된다.

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Runnable

 

① Runnable 인터페이스를 상속받은 후, run() 메서드를 원하는 작업을 하도록 구현

② 완성된 클래스를 생성, Thread 클래스의 생성자에게 인수로 전달

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https://opentutorials.org/module/1226/8027

65. 스레드 생성방법을 이해하고 사용할수 있다. ( new Thread, Runnable ) - level up 과정 [JAVA]

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문맥교환(Context Switch)

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컴퓨터가 동시에 처리할 수 있는 최대 작업 수는 CPU의 코어 수와 같다.

만약 CPU의 코어 수보다 더 많은 스레드가 실행되면, 각 코어가 정해진 시간 동안 여러 작업을 번갈아가며 수행하게 된다. 이때 각 스레드가 서로 교체될 때 스레드 간의 문맥 교환이 발생한다.

현재까지의 작업 상태나 다음 작업에 필요한 각종 데이터를 저장하고 읽어오는 작업을 가리킨다.

문맥 교환에 걸리는 시간이 커지면 커질수록, 멀티스레딩의 효율이 저하된다.

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*하드디스크가 일을 처리하려면 데이터가 RAM에 있어야 한다.

다운받은 것을 RAM이 저장하고 CPU가 연산작용한다. 그 후 RAM이 하드디스크에 저장한다.

RAM이 저장할때 CPU가 노는 시간을 없애면 속도가 빨라진다.(이때 스레드를 사용하면 속도가 빨라진다는 말)

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스레드가 하나면 보글보글게임에서 내 캐릭터는 움직이는데 죽여야 할 적은 안 움직이는 일이 발생한다. 움직이는 적의 수만큼 스레드가 필요하다.

I/O(저장장치)가 일어날때 스레드를 이용해서 속도를 빠르게 할 수 있다.

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* 마샬링 : 객체의 메모리 구조를 저장이나 전송을 위해서 적당한 자료 형태로 변형하는 것을 말한다.

서로 다른 컴퓨터 혹은 서로 다른 프로그램간에 데이터가 이동되어야 할 경우 사용된다.

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package ch13;

class Sub implements Runnable {
	@Override
	public void run() {
		for (int i = 1; i < 11; i++) {
			System.out.println("서브  스레드 : " + i);
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

public class ThreadEx01 {

	// 메인 스레드
	public static void main(String[] args) {
		Thread t1 = new Thread(new Sub()); // new Sub : target
		t1.start();

		for (int i = 1; i < 6; i++) {
			System.out.println("메인 스레드 : " + i);
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

}

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비동기

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해야될 일이 있을때

ex. 라면을 끓일 때

1. 냄비준비 2. 물을 채운다 3. 물을 끓인다 4. 라면과 스프를 넣는다 5. 라면을 끓인다 6. 완성

-> 알고리즘

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* 동기적이다 : 일에 순서가 있다(순서가 일치하는 것). -> 프로그램에서의 동기화

데이터베이스에서는 데이터의 일치를 동기화라고도 한다.

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해야될 일이 두가지가 있을때 동시에 하는 것을 스레드라고 함

동시에 하면서 마지막에 콜백을 해야한다.

이 콜백의 타이밍 찾기가 힘들다.

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* 비동기는 스레드만 돌리면 됨 -> 비동기 처리를 잘 해야한다.

비동기 : 일의 순서가 왔다갔다 함

토요일에 약속이 있는경우 월~금동안 자유를 가지지만 토요일 약속이 확실하지 않다.

중간에 다른일이 끝나지 못 하면 끝날때 까지 원칙적으로 못 가지만 비동기처리로 11시에 콜백해서 약속을 이행한 후 다시 이전의 일을 끝내는 것

 

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package ch13;

class DownloadThread implements Runnable {

	int data = 10000;

	@Override
	public void run() {
		try {
			Thread.sleep(3000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		data = data + 20000;
		System.out.println("금액 다운로드 종료");
	}
}

public class ThreadEx02 {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("프로그램 시작");
		System.out.println("--------");

		DownloadThread dt = new DownloadThread();
		Thread t1 = new Thread(dt);
		t1.start();

		System.out.println("금액은 : " + dt.data);
	}

}

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* 규칙 : 추상메서드가 있기 때문에 추상적이라 object가 될 수 없다.

new 하기 위해서는 구현한 object가 있으면 띄울 수 있다.

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* 이것 또한 추상 메서드가 구현되어 있지 않아서 new 할 수 없다.

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추상클래스는 추상 메서드가 들어올 수 있기 때문에 new를 막아둔다

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익명클래스

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인터페이스를 구현하기 위해 해당 클래스를 생설할 때 일회성이고 재사용할 필요가 없다면 굳이 클래스 파일을 만들 필요가 없다.

이 경우 익명클래스를 사용하면 된다.

클래스의 선언과 객체의 생성을 동시에 한다.

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* 익명객체는 단독생성이 불가능하다. 클래스를 상속하거나 인터페이스를 구현해야 한다.

익명객체에 새롭게 정의된 필드와 메소드는 익명 객체의 내부에서만 사용가능하다. 외부에서는 익명 객체에서 새롭게 생성한 필드와 메소드에 접근할 수 없다. 왜냐하면 익명 객체는 부모 타입 변수에 대입되기 때문에 부모에서 선언된 것만 사용가능하다.

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package ch13;

interface Dog {
	void sound();
}

public class AnomyEx02 {
	
	static void start (Dog d) {
		d.sound();
	}

	public static void main(String[] args) {
		Dog d = new Dog() {
			
			@Override
			public void sound() {
				System.out.println("멍멍");
			}
		};
		start(d);
	}

}

 

 

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클래스 이름 없는 클래스이다.

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Do까지만 치고 ctrl + space : 익명으로 만들 수 있는 클래스를 만드는 창을 실행할 수 있다.

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네모친 부분이 익명클래스이다

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이렇게 만들면 테스트 클래스를 안 만들어도 되는 장점이 있다.

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package ch13;

class Car {
	void run () {
		System.out.println("자동차는 달린다.");
	}
}

class Sonata extends Car {
	@Override
	void run() {
		super.run();
	}
}

class Granger extends Car {
	@Override
	void run() {
		super.run();
	}
}

public class AnomyEx03 {
	
	static void start (Car c) {
		c.run();
	}

	public static void main(String[] args) {
		start(new Car());
	}

}

 

 

 

이 경우는 익명클래스가 필요없다 -> 애초에 재정의를 할 필요가 없음 그렇기 때문에 override 한 부분을 지워도 된다.

이런데서 익명클래스 X

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package ch13;

class Ani {
	void sound() {
		System.out.println("?");
		// 어떤동물이 어떻게 울지 모르니까 추상클래스임 
	}
}

class Cat extends Ani {
	@Override
	void sound() {
		System.out.println("야옹");
	}
}

class Bird extends Ani {
	@Override
	void sound() {
		System.out.println("짹짹");
	}
}

public class AnomyEx04 {

	public static void main(String[] args) {
		
	}

}

 

 

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어짜피 밑에 동물이 어떻게 울지 모르기때문에 이렇게 만들 필요가 없음

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package ch13;

abstract class Ani {
	abstract void sound();
}

class Cat extends Ani {
	@Override
	void sound() {
		System.out.println("야옹");
	}
}

class Bird extends Ani {
	@Override
	void sound() {
		System.out.println("짹짹");
	}
}

class Fish extends Ani {
	void sound() {
		System.out.println("뻐끔뻐끔");
	}
}

public class AnomyEx04 {
	
	static void start (Ani a) {
		a.sound();
	}

	public static void main(String[] args) {
		start(new Cat());
		start(new Fish());
	}

}

 

이렇게 수정한다.

다만, 이렇게 되면 동물을 추가할때마다 class 를 새로 만들어서 추가시켜줘야한다.

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이렇게 수정해주면 매번 동물을 추가하지 않고 해당 void 안에 추가해주면 된다.

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* 익명클레스는 구현체가 동적일때 사용한다

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package ch13;

abstract class Ani {
	abstract void sound();
}

class Cat extends Ani {
	@Override
	void sound() {
		System.out.println("야옹");
	}
}

class Bird extends Ani {
	@Override
	void sound() {
		System.out.println("짹짹");
	}
}

class Fish extends Ani {
	void sound() {
		System.out.println("뻐끔뻐끔");
	}
}

public class AnomyEx04 {
	
	static void start (Ani a) {
		a.sound();
	}

	public static void main(String[] args) {
		start(new Cat());
		start(new Fish());
		start(new Ani() {
			
			@Override
			void sound() {
				System.out.println("음메");
			}
		});
	}

}

수정완료 !