[Spring] 멀티 쓰레드

 

 

 

쓰레드

• 쓰레드는 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행한다.
• 자바 메인 메서드를 처음 실행하면 main 이라는 이름의 쓰레드가 실행된다.
• 쓰레드가 없다면 자바 애플리케이션 실행이 불가능하다.
• 쓰레드는 한번에 하나의 코드 라인만 수행한다.
• 동시 처리가 필요하면 쓰레드를 추가로 생성해야 한다. 

 

• 쓰레드가 서블릿 객체를 호출한다.

 

 

🔍 단일 요청 - 쓰레드 하나 사용

 

 

• 하나의 요청에서 하나의 쓰레드를 사용하는 것은 문제가 없다.

 

 

🔍 다중 요청 - 쓰레드 하나 사용

 

 

• 요청이 여러 개 일 때 쓰레드가 한 개일 경우 1개의 쓰레드는 1개의 요청만 처리할 수 있기 때문에 처리중인 요청이 끝날 떄 까지 다른 요청은 기다려야한다.

 

 

• 결국 쓰레드 하나로 다중 요청을 처리하다가 지속된 처리 지연으로 인해 WAS 서버가 죽어버렸다.

 

 

 

🔍 해결방법1 → 요청 마다 쓰레드 생성

• 장점
  • 동시 요청을 처리할 수 있다.
  • 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 때 가지 처리 가능
  • 하나의 쓰레드가 지연 되어도 나머지 쓰레드는 정상 동작한다.
• 단점
  • 쓰레드는 생성 비용은 매우 비싸다.
    • 고객의 요청이 올 때 마다 쓰레드를 생성하면, 응답 속도가 늦어진다.
  • 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생한다.
  • 쓰레드 생성에 제한이 없다.
    • 고객 요청이 너무 많이 오면, CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있다.
      
      

 

 

 

🔍 해결방법2 → 쓰레드 풀 생성

• 특징
  • 요청 마다 쓰레드 생성 방식의 단점을 보완했다.
  • 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리한다.
  • 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다. (톰캣은 최대 200개 기본 설정. 변경 가능)
  • WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드(max thread) 개수이다.
    
    • 쓰레드 풀에 쓰레드 개수를 너무 적게 설정하면 동시 요청이 많아 질 때 클라이언트 응답이 지연된다.
    • 쓰레드 풀에 쓰레드 개수를 너무 많게 설정하면 동시 요청이 많아 질 때 CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운이 일어 날 수 있다.
    • 쓰레드 풀로 인해 장애가 발생할 경우 클라우드면 일단 서버부터 늘리고, 이후에 쓰레드 개수를 튜닝해야 한다. 만약에 클라우드가 아니면 열심히 튜닝해야 한다.
• 사용
  • 쓰레드가 필요하면, 이미 생성되어 있는 쓰레드를 쓰레드 풀에서 꺼내서 사용한다.
  • 사용을 종료하면 쓰레드 풀에 해당 쓰레드를 반납한다.
  • 최대 쓰레드가 모두 사용중이어서 최대 풀에 쓰레드가 없으면, 기다리는 요청은 거절하거나 특정 숫자만큼만 대기하도록 설정할 수 있다.
• 장점
  • 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로, 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용(CPU)이 절약되고, 응답 시간이 빠르다.
  • 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 있으므로 너무 많은 요청이 들어와도 기존 요청은 안전하게 처리할 수 있다.

 

 

💡 쓰레드 풀의 적정 쓰레드 개수

• 적정 쓰레드 개수는 애플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다르다.
• 성능 테스트를 통해 개수를 정해야한다.
  • 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트 시도해야 한다.
  • 툴 : 아파치 ab. 제이미터, nGrinder

 

💡 WAS의 멀티 쓰레드 지원

• 멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS가 처리한다.
• 개발자는 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 된다.
• 개발자는 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 소스 코드를 개발하면 된다.
• 멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용해야한다.