Java 스레드 풀은 작업자 스레드의 풀을 관리합니다. 이것은 작업이 실행되기를 기다리는 대기열을 포함하고 있습니다. 우리는 Java에서 스레드 풀을 만들기 위해 ThreadPoolExecutor를 사용할 수 있습니다. Java 스레드 풀은 Runnable 스레드의 모음을 관리합니다. 작업자 스레드는 대기열에서 Runnable 스레드를 실행합니다. java.util.concurrent.Executors는 Java에서 스레드 풀을 만들기 위한 java.util.concurrent.Executor 인터페이스에 대한 팩토리 및 지원 메서드를 제공합니다. Executors는 ExecutorService, ScheduledExecutorService, ThreadFactory 및 Callable 클래스와 관련된 다양한 팩토리 메서드를 통해 작업하는 데 유용한 메서드를 제공하는 유틸리티 클래스입니다. 이것이 어떻게 작동하는지 설명하기 위해 간단한 프로그램을 작성해 봅시다. 먼저 WorkerThread.java라는 Runnable 클래스가 필요합니다.
package com.journaldev.threadpool;
public class WorkerThread implements Runnable {
private String command;
public WorkerThread(String s){
this.command=s;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" Start. Command = "+command);
processCommand();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" End.");
}
private void processCommand() {
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public String toString(){
return this.command;
}
}
ExecutorService 예제
다음은 SimpleThreadPool.java라는 테스트 프로그램 클래스입니다. 여기서는 Executors 프레임워크에서 고정 크기의 스레드 풀을 만들고 있습니다.
package com.journaldev.threadpool;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class SimpleThreadPool {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Runnable worker = new WorkerThread("" + i);
executor.execute(worker);
}
executor.shutdown();
while (!executor.isTerminated()) {
}
System.out.println("Finished all threads");
}
}
위의 프로그램에서는 5개의 작업자 스레드로 구성된 고정 크기의 스레드 풀을 만들고 있습니다. 그런 다음 이 풀에 10개의 작업을 제출하고 있습니다. 풀 크기가 5이므로 5개의 작업을 시작하고 다른 작업은 대기 상태에 있게 됩니다. 한 작업이 완료되면 대기 큐에서 다른 작업이 작업자 스레드에 의해 선택되어 실행됩니다. 위 프로그램의 출력은 다음과 같습니다.
pool-1-thread-2 Start. Command = 1
pool-1-thread-4 Start. Command = 3
pool-1-thread-1 Start. Command = 0
pool-1-thread-3 Start. Command = 2
pool-1-thread-5 Start. Command = 4
pool-1-thread-4 End.
pool-1-thread-5 End.
pool-1-thread-1 End.
pool-1-thread-3 End.
pool-1-thread-3 Start. Command = 8
pool-1-thread-2 End.
pool-1-thread-2 Start. Command = 9
pool-1-thread-1 Start. Command = 7
pool-1-thread-5 Start. Command = 6
pool-1-thread-4 Start. Command = 5
pool-1-thread-2 End.
pool-1-thread-4 End.
pool-1-thread-3 End.
pool-1-thread-5 End.
pool-1-thread-1 End.
Finished all threads
출력 결과는 “pool-1-thread-1″에서 “pool-1-thread-5″까지 명명된 풀에 다섯 개의 스레드가 있으며, 이들은 풀에 제출된 작업을 실행하는 역할을 합니다.
ThreadPoolExecutor 예제
Executors 클래스는 ExecutorService의 간단한 구현을 제공하는데, 이때 ThreadPoolExecutor를 사용하지만 ThreadPoolExecutor는 이보다 훨씬 더 많은 기능을 제공합니다. ThreadPoolExecutor 인스턴스를 생성할 때 살아 있는 스레드의 수를 지정할 수 있으며, 스레드 풀의 크기를 제한하고 작업 대기열에 맞지 않는 작업을 처리하기 위해 자체 RejectedExecutionHandler 구현을 만들 수 있습니다. 여기서는 RejectedExecutionHandler 인터페이스의 사용자 정의 구현입니다.
package com.journaldev.threadpool;
import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
public class RejectedExecutionHandlerImpl implements RejectedExecutionHandler {
@Override
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
System.out.println(r.toString() + " is rejected");
}
}
ThreadPoolExecutor는 현재 실행자의 상태, 풀 크기, 활성 스레드 수 및 작업 수를 확인할 수 있는 여러 메서드를 제공합니다. 따라서 특정 시간 간격으로 실행자 정보를 출력할 모니터 스레드가 있습니다.
package com.journaldev.threadpool;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
public class MyMonitorThread implements Runnable
{
private ThreadPoolExecutor executor;
private int seconds;
private boolean run=true;
public MyMonitorThread(ThreadPoolExecutor executor, int delay)
{
this.executor = executor;
this.seconds=delay;
}
public void shutdown(){
this.run=false;
}
@Override
public void run()
{
while(run){
System.out.println(
String.format("[monitor] [%d/%d] Active: %d, Completed: %d, Task: %d, isShutdown: %s, isTerminated: %s",
this.executor.getPoolSize(),
this.executor.getCorePoolSize(),
this.executor.getActiveCount(),
this.executor.getCompletedTaskCount(),
this.executor.getTaskCount(),
this.executor.isShutdown(),
this.executor.isTerminated()));
try {
Thread.sleep(seconds*1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
여기에는 ThreadPoolExecutor를 사용한 스레드 풀 구현 예제가 있습니다.
package com.journaldev.threadpool;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class WorkerPool {
public static void main(String args[]) throws InterruptedException{
//RejectedExecutionHandler 구현
RejectedExecutionHandlerImpl rejectionHandler = new RejectedExecutionHandlerImpl();
//ThreadFactory 구현 가져오기
ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();
//ThreadPoolExecutor 생성
ThreadPoolExecutor executorPool = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 10, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue(2), threadFactory, rejectionHandler);
//모니터링 스레드 시작
MyMonitorThread monitor = new MyMonitorThread(executorPool, 3);
Thread monitorThread = new Thread(monitor);
monitorThread.start();
//작업을 스레드 풀에 제출
for(int i=0; i<10; i++){
executorPool.execute(new WorkerThread("cmd"+i));
}
Thread.sleep(30000);
//풀 종료
executorPool.shutdown();
//모니터링 스레드 종료
Thread.sleep(5000);
monitor.shutdown();
}
}
ThreadPoolExecutor를 초기화할 때 주의해야 할 점은 초기 풀 크기를 2, 최대 풀 크기를 4로 유지하고 작업 대기열 크기를 2로 설정한다는 것입니다. 따라서 4개의 실행 중인 작업이 있고 더 많은 작업이 제출되면 작업 대기열은 그 중 2개만 보유하고 나머지는 RejectedExecutionHandlerImpl에 의해 처리됩니다. 다음은 위 프로그램의 출력입니다.
pool-1-thread-1 Start. Command = cmd0
pool-1-thread-4 Start. Command = cmd5
cmd6 is rejected
pool-1-thread-3 Start. Command = cmd4
pool-1-thread-2 Start. Command = cmd1
cmd7 is rejected
cmd8 is rejected
cmd9 is rejected
[monitor] [0/2] Active: 4, Completed: 0, Task: 6, isShutdown: false, isTerminated: false
[monitor] [4/2] Active: 4, Completed: 0, Task: 6, isShutdown: false, isTerminated: false
pool-1-thread-4 End.
pool-1-thread-1 End.
pool-1-thread-2 End.
pool-1-thread-3 End.
pool-1-thread-1 Start. Command = cmd3
pool-1-thread-4 Start. Command = cmd2
[monitor] [4/2] Active: 2, Completed: 4, Task: 6, isShutdown: false, isTerminated: false
[monitor] [4/2] Active: 2, Completed: 4, Task: 6, isShutdown: false, isTerminated: false
pool-1-thread-1 End.
pool-1-thread-4 End.
[monitor] [4/2] Active: 0, Completed: 6, Task: 6, isShutdown: false, isTerminated: false
[monitor] [2/2] Active: 0, Completed: 6, Task: 6, isShutdown: false, isTerminated: false
[monitor] [2/2] Active: 0, Completed: 6, Task: 6, isShutdown: false, isTerminated: false
[monitor] [2/2] Active: 0, Completed: 6, Task: 6, isShutdown: false, isTerminated: false
[monitor] [2/2] Active: 0, Completed: 6, Task: 6, isShutdown: false, isTerminated: false
[monitor] [2/2] Active: 0, Completed: 6, Task: 6, isShutdown: false, isTerminated: false
[monitor] [0/2] Active: 0, Completed: 6, Task: 6, isShutdown: true, isTerminated: true
[monitor] [0/2] Active: 0, Completed: 6, Task: 6, isShutdown: true, isTerminated: true
Executor의 활성화, 완료 및 총 완료 작업 횟수의 변경에 유의하십시오. 모든 제출된 작업을 실행 종료하고 스레드 풀을 종료하려면 shutdown() 메서드를 호출할 수 있습니다. 작업을 지연 또는 주기적으로 실행하려면 ScheduledThreadPoolExecutor 클래스를 사용할 수 있습니다. 더 자세한 내용은 Java Schedule Thread Pool Executor에서 확인하세요.