[C#] 스레드(Thread)

 

 

스레드(Thread)

 

멀티 스레드

멀티 스레딩은 말 그대로 하나의 프로그램에서 여러 개의 스레드를 동시에 실행하는 것을 의미한다. 각 스레드는 독립적으로 실행되며, 병렬 처리가 가능하기 때문에 성능이 향상될 수 있다. 하지만 너무 과한 멀티 스레딩은 오히려 성능을 저하시키고, 구현이 복잡하기 때문에 적절한 상황에서 사용하여야 한다.

 

스레드 시작하는 법

1. Thread 인스턴스 생성
2. Thread.Start()로 스레드 시작
3. Thread.Join()으로 스레드 종료 대기

// No Parameter
Thread thread = new Thread(Run);
thread.Start();
thread.Join();

// Parameter exist
Thread thread2 = new Thread(() => Run2(2, 3));
thread2.Start();
thread2.Join();

Thread.Start()는 말 그대로 스레드를 시작한다는 것이기 때문에 잘 이해가 되지만, Tread.Join()은 이해하기 애매할 수도 있다. thread.Join()은 thread가 시작되고 종료될 때까지 작업을 멈추고 기다린다는 뜻이다.

Join을 활용하기 위해 먼저 두 메서드를 만들었다.
DoWork1은 5초를 세고, DoWork2는 2초를 센다.

static void DoWork1()
{
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        Thread.Sleep(1000);
        Console.WriteLine($"thread1: {i} sec");
    }
    Console.WriteLine("Work 1 completed.");
}

static void DoWork2()
{
    for (int i = 1; i <= 2; i++) {
        Thread.Sleep(1000);
        Console.WriteLine($"thread2: {i} sec");
    }
    Console.WriteLine("Work 2 completed.");
}

두 메서드를 인스턴스로 가지는 스레드를 생성해서 아래와 같은 순서로 실행시키면,

Thread thread1 = new Thread(DoWork1);
Thread thread2 = new Thread(DoWork2);

thread1.Start();
thread2.Start();

thread1.Join();
thread2.Join();

Console.WriteLine("Both threads have completed their work.");
Console.WriteLine();

thread1이 종료대기되기 전에 thread2도 start 되었으니 아래와 같은 결과가 나온다.

thread2: 1 sec
thread1: 1 sec
thread2: 2 sec
Work 2 completed.
thread1: 2 sec
thread1: 3 sec
thread1: 4 sec
thread1: 5 sec
Work 1 completed.
Both threads have completed their work.

만약 순서를 이렇게 바꿔서 thread2가 시작되기 전에 thread1이 먼저 종료되도록 Join을 넣으면 아래와 같이 결과가 바뀐다.

thread1.Start();
thread1.Join();

thread2.Start();
thread2.Join();

thread1: 1 sec
thread1: 2 sec
thread1: 3 sec
thread1: 4 sec
thread1: 5 sec
Work 1 completed.
thread2: 1 sec
thread2: 2 sec
Work 2 completed.
Both threads have completed their work.

 

스레드 중지시키기

스레드를 취소시키는 Abort() 메서드도 있지만, 권장되지 않는다. 만약 thread Start()가 계속 반복되는 반복문 안에 포함되어 있다면, 스레드 종료 플래그 등을 사용해서 스레드를 수행할 것인지 안할 것인지를 판단하게 하거나, Interrupt를 사용해서 중지시키는 것이 좋다.

Interrupted 메서드를 작동시키면, ThreadInterruptedException이 발생하고, 이 exception이 발생하면 현재 스레드를 중단시킨다. 
아래와 같이 try catch로 ThreadInterruptedException을 잡을 수 있다.

try {
    int count = 0;
    while (true) {
        Thread.Sleep(1000);
        count++;
        Console.WriteLine($"{count} sec");

        if (count == n) {
            Thread.CurrentThread.Interrupt();
        }
    }
}
catch (ThreadInterruptedException) {
    Console.WriteLine("Thread was interrupted.");
}

위 함수를 DoWork(int n) 메서드라고 하고 실행시키면

static void Main()
{
    Thread thread = new Thread(() => DoWork(5));
    Console.WriteLine($"Thread State: {thread.ThreadState}");

    thread.Start();
    Console.WriteLine($"Thread State: {thread.ThreadState}");

    thread.Join();
    Console.WriteLine($"Thread State: {thread.ThreadState}");
}

Thread State: Unstarted
Thread State: Running
Thread is starting.
1 sec
2 sec
3 sec
4 sec
5 sec
Thread was interrupted.
Thread State: Stopped

이렇게 실행된다.

스레드 자원을 제대로 해제하지 않으면 메모리와 자원이 누수되기 때문에 성능을 저하시키게 된다. Join과 Interrupt, 그리고 해제하기 위한 flag 등의 방법을 사용해서 스레드를 제때 해제하여야 한다.