[Java] Executors

nathan·2022년 1월 27일

Executors Java

JAVA

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Executors

High-Level Concurrency 프로그래밍을 하기위해서는?
- 스레드를 만들고, 관리하는 작업을 애플리케이션에서 분리해야 한다.
- Java 8부터는 그런 기능을 Executors에게 위임할 수 있게 됐다.

Executors가 하는 일

스레드 만들기 : 애플리케이션이 사용할 스레드 풀(Thread pool)을 만들어 관리한다.
스레드 관리 : 스레드 생명 주기를 관리한다.
작업 처리 및 실행 : 스레드로 실행할 작업을 제공할 수 있는 API를 제공한다.

주요 인터페이스

Executor : execute(Runnable)
ExecutorService : Executor를 상속받은 인터페이스로, Runnable 뿐만 아니라, Callable로도 실행할 수 있으며, Executor를 종료시키거나, 여러 Callable을 동시에 실행하는 등의 기능을 제공한다. (병렬 작업 시 여러 개의 작업을 효율적으로 처리할 수 있다.)
ScheduledExecutorService : ExecutorService를 상속받은 인터페이스로 특정 시간 이후에 또는 주기적으로 작업을 실행할 수 있다.

ExecutorService

각기 다른 스레드를 생성해서 작업을 처리하고, 완료되면, 해당 스레드를 제거하는 일련의 작업을 직접 진행하지 않고 ExecutorService를 통해 쉽게 처리가 가능하다.
ExecutorService에 Task만 지정해주면 친절하게 알아서 스레드 풀을 이용하여 Task를 실행하고 관리한다.
Task는 BlockingQueue로 관리되며, 스레드 풀에 존재하는 스레드들이 모두 작업중일 때, 남은 작업 요청을 이 BlockingQueue에 쌓아 놓는다. (수행을 마친 스레드로 할당되어 순차적으로 실행)
- 스레드를 작업요청만큼 생산하지 않으므로 스레드 생성 비용이 덜 든다는 장점이 있다.

ExecutorService의 생성과 종료

ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

executorService.execute(() -> System.out.println("Thread "+Thread.currentThread().getName()));
//  executorService.submit(() -> System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName())); // 위와 의미 같음
// 이렇게 하면 실행이 되는데, 주의해야할 점은, 작업을 실행하고 나면, 다음 작업이 들어올 때 까지 계속해 대기상태에 있게 됨.
// -> 프로세스가 죽지않고 계속 켜져있게 됨... 따라서 셧다운을 해줘야 함
executorService.shutdown(); // graceful shutdown : 현재 진행중인 작업은 끝까지 마치고 끝내는 것
// executorService.shutdownNow(); // graceful shutdown과 달리 바로 죽임

>>>
Thread pool-1-thread-1

스레드가 여러 개 있는 스레드 풀 만들기

// Executors 내부에 스레드 풀이 존재함. 따라서 다음처럼 스레드 3개 있는 풀 생성도 가능
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);
es.submit(getRunnable("Hello"));
es.submit(getRunnable("World"));
es.submit(getRunnable("The"));
es.submit(getRunnable("Java"));
es.submit(getRunnable("Thread"));

>>>
Hellopool-2-thread-1
Worldpool-2-thread-2
Javapool-2-thread-2
Thepool-2-thread-3
Threadpool-2-thread-1
JAVA~pool-3-thread-1

ScheduledExecutorService로 시간 지정해서 작업 수행하기

ScheduledExecutorService ses = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
ses.schedule(getRunnable("Hello!!"), 3, TimeUnit.SECONDS); // 지정한 시간 이후에 실행될 수 있도록 작업 요청이 가능하다.
ses.scheduleAtFixedRate(getRunnable("JAVA~"), 1, 2, TimeUnit.SECONDS); // 반복 Rate를 지정해서 작업 요청을 할 수 있다.

>>>
JAVA~pool-3-thread-1
Hello!!pool-3-thread-1
JAVA~pool-3-thread-1
JAVA~pool-3-thread-1
JAVA~pool-3-thread-1
...

Example Code

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Executor {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

        executorService.execute(() -> System.out.println("Thread "+Thread.currentThread().getName()));
//        executorService.submit(() -> System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName())); // 위와 의미 같음
        // 이렇게 하면 실행이 되는데, 주의해야할 점은, 작업을 실행하고 나면, 다음 작업이 들어올 때 까지 계속해 대기상태에 있게 됨.
        // -> 프로세스가 죽지않고 계속 켜져있게 됨... 따라서 셧다운을 해줘야 함
        executorService.shutdown(); // graceful shutdown : 현재 진행중인 작업은 끝까지 마치고 끝내는 것
        // executorService.shutdownNow(); // graceful shutdown과 달리 바로 죽임

        // Executors 내부에 스레드 풀이 존재함. 따라서 다음처럼 스레드 두 개 있는 풀 생성도 가능
        ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);
        es.submit(getRunnable("Hello"));
        es.submit(getRunnable("World"));
        es.submit(getRunnable("The"));
        es.submit(getRunnable("Java"));
        es.submit(getRunnable("Thread"));


        ScheduledExecutorService ses = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        ses.schedule(getRunnable("Hello!!"), 3, TimeUnit.SECONDS); // 지정한 시간 이후에 실행될 수 있도록 작업 요청이 가능하다.
        ses.scheduleAtFixedRate(getRunnable("JAVA~"), 1, 2, TimeUnit.SECONDS); // 반복 Rate를 지정해서 작업 요청을 할 수 있다.


        // 지금까지는 Runnable만 사용 return type void
        // 별도의 스레드에서 실행한 작업에 대한 결과물(return 값)을 가져오고 싶을때는 Runnable로 불가능하다.
        // Callable로 가져올 수 있다.(Runnable과 같은데, return할 수 있다는 점에서 차이가 있음)
        // 그 return 값을 받아올 것이 바로 "Future"이다.

    }

    private static Runnable getRunnable(String message) {
        return () -> System.out.println(message + Thread.currentThread().getName());
    }
}

>>>
Thread pool-1-thread-1
Hellopool-2-thread-1
Worldpool-2-thread-2
Javapool-2-thread-2
Thepool-2-thread-3
Threadpool-2-thread-1
JAVA~pool-3-thread-1
Hello!!pool-3-thread-1
JAVA~pool-3-thread-1
JAVA~pool-3-thread-1
JAVA~pool-3-thread-1
...