S12L02 - 스레드 클래스를 확장하여 스레드 생성하기

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멀티 스레드 애플리케이션 생성: 종합 가이드
목차

1. 소개 ................................................................................... 3
2. 멀티 스레드 애플리케이션 이해하기 ... 5

2.1 멀티 스레딩이란? .................................... 6
2.2 멀티 스레딩의 장점 .......................... 7
2.3 멀티 스레딩의 주요 메소드 .................... 8

3. 멀티 스레드 애플리케이션 구축하기 ............... 10

3.1 프로젝트 설정 .......................................... 11
3.2 MyCounter 클래스 생성 ............................ 13
3.3 Main 메소드 구현 ............................ 16
3.4 Thread Sleep 추가 .................................................... 19
3.5 실행 시간 측정 .................................... 21

4. 동기 실행 vs. 멀티 스레드 실행 .... 24
5. 결론 ................................................................................... 28
6. 추가 자료 ....................................................... 29

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소개
빠르게 진화하는 소프트웨어 개발 세계에서 여러 작업을 동시에 효과적으로 관리하는 방법을 이해하는 것은 매우 중요합니다. 멀티 스레드 애플리케이션은 개발자들이 여러 작업을 동시에 수행할 수 있게 하여 성능과 반응성을 향상시킵니다. 이 전자책은 멀티 스레드 애플리케이션의 복잡한 부분을 탐구하며, 간단한 멀티 스레드 프로그램의 생성 과정을 안내합니다. 초보자이든 기본 지식을 가진 개발자이든, 이 가이드는 Java에서 멀티 스레딩을 마스터하는 데 명확하고 간결한 경로를 제공합니다.
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멀티 스레드 애플리케이션 이해하기
멀티 스레딩이란?
멀티 스레딩은 단일 프로세스 내에서 여러 스레드가 동시에 실행되도록 하는 프로그래밍 기법입니다. 각 스레드는 독립적인 실행 경로를 나타내며, 작업을 동시에 수행할 수 있게 합니다. 이는 웹 서버, 게임 엔진, 실시간 데이터 처리 시스템과 같이 높은 성능과 반응성이 요구되는 애플리케이션에 특히 유용합니다.
멀티 스레딩의 장점


장점
설명


향상된 성능
여러 작업을 병렬로 실행할 수 있어 전체 실행 시간을 단축시킵니다.


개선된 반응성
백그라운드 작업을 수행하여 메인 프로세스를 방해하지 않음으로써 애플리케이션의 반응성을 유지합니다.


자원 활용
여러 스레드에 작업을 분배하여 CPU 사용률을 극대화합니다.


확장성
증가된 작업 부하를 처리할 수 있는 확장 가능한 애플리케이션을 쉽게 생성할 수 있습니다.


멀티 스레딩의 주요 메소드
멀티 스레딩과 관련된 기본 메소드를 이해하는 것은 효과적인 구현을 위해 필수적입니다. 주요 메소드에는 다음과 같은 것들이 포함됩니다:

start(): 새로운 스레드를 시작합니다.
run(): 스레드가 실행하는 코드를 포함합니다.
sleep(long millis): 지정된 기간 동안 스레드를 일시 정지시킵니다.
wait(): 다른 스레드가 notify()를 호출할 때까지 현재 스레드를 대기시킵니다.
yield(): 현재 스레드가 프로세서 사용을 양보할 의향이 있음을 제안합니다.

이 메소드들은 Java에서 스레드 관리와 동기화의 핵심을 형성합니다.
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멀티 스레드 애플리케이션 구축하기
프로젝트 설정
멀티 스레드 애플리케이션 구축을 시작하려면 Java 프로젝트를 설정해야 합니다. 컴퓨터에 Java Development Kit (JDK)가 설치되어 있는지 확인하십시오. IntelliJ IDEA 또는 Eclipse와 같은 통합 개발 환경 (IDE)을 사용하면 과정을 단순화할 수 있습니다.
프로젝트 구조:




		
		
			
			
Java
			
			S12L02 - Creating thread by extending the thread class/
├── pom.xml
├── src/
│   ├── main/
│   │   └── java/
│   │       └── org/
│   │           └── studyeasy/
│   │               ├── Main.java
│   │               └── MyCounter.java
│   └── test/
│       └── java/
├── target/
			
				
					
				
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						S12L02 - Creating thread by extending the thread class/
├── pom.xml
├── src/
│   ├── main/
│   │   └── java/
│   │       └── org/
│   │           └── studyeasy/
│   │               ├── Main.java
│   │               └── MyCounter.java
│   └── test/
│       └── java/
├── target/
					
				
			
		


참고: pom.xml 파일은 Maven에서 프로젝트 구성을 위해 사용됩니다.
MyCounter 클래스 생성
MyCounter 클래스는 멀티 스레드 애플리케이션의 기초를 제공합니다. 이 클래스는 카운팅 및 반복 값을 표시하는 로직을 포함합니다.




		
		
			
			
Java
			
			
package org.studyeasy;

public class MyCounter {
    private int threadNumber;

    // Constructor
    public MyCounter(int threadNumber) {
        this.threadNumber = threadNumber;
    }

    // Method to perform counting
    public void countMe() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("Thread " + threadNumber + ": Iteration " + i);
        }
    }
}

			
				
					
				
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package org.studyeasy;
 
public class MyCounter {
    private int threadNumber;
 
    // Constructor
    public MyCounter(int threadNumber) {
        this.threadNumber = threadNumber;
    }
 
    // Method to perform counting
    public void countMe() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("Thread " + threadNumber + ": Iteration " + i);
        }
    }
}
 
					
				
			
		


설명:

threadNumber: 스레드를 식별하여 여러 스레드의 출력을 구분하는 데 도움을 줍니다.
Constructor: threadNumber를 초기화합니다.
countMe(): 0부터 9까지 반복하며 현재 스레드 번호와 반복 횟수를 출력합니다.

Main 메소드 구현
Main 클래스는 여러 MyCounter 인스턴스의 생성과 실행을 조율합니다.




		
		
			
			
Java
			
			
package org.studyeasy;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // Creating first counter
        MyCounter counter1 = new MyCounter(1);
        counter1.countMe();

        // Displaying separator
        System.out.println("**********");

        // Creating second counter
        MyCounter counter2 = new MyCounter(2);
        counter2.countMe();
    }
}

			
				
					
				
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package org.studyeasy;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // Creating first counter
        MyCounter counter1 = new MyCounter(1);
        counter1.countMe();
 
        // Displaying separator
        System.out.println("**********");
 
        // Creating second counter
        MyCounter counter2 = new MyCounter(2);
        counter2.countMe();
    }
}
 
					
				
			
		


설명:

counter1 & counter2: 고유한 스레드 번호로 MyCounter 객체를 인스턴스화합니다.
countMe(): 각 카운터의 카운팅 메소드를 호출합니다.
Separator: 다른 스레드의 출력을 구분하여 가독성을 향상시킵니다.

출력:




		
		
			
			
Java
			
			Thread 1: Iteration 0
Thread 1: Iteration 1
...
Thread 1: Iteration 9
**********
Thread 2: Iteration 0
Thread 2: Iteration 1
...
Thread 2: Iteration 9
			
				
					
				
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						Thread 1: Iteration 0
Thread 1: Iteration 1
...
Thread 1: Iteration 9
**********
Thread 2: Iteration 0
Thread 2: Iteration 1
...
Thread 2: Iteration 9
					
				
			
		


Thread Sleep 추가
처리 지연을 시뮬레이션하고 동기 실행을 관찰하기 위해 sleep 메소드를 도입합니다.




		
		
			
			
Java
			
			
package org.studyeasy;

public class MyCounter {
    private int threadNumber;

    // Constructor
    public MyCounter(int threadNumber) {
        this.threadNumber = threadNumber;
    }

    // Method to perform counting with sleep
    public void countMe() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("Thread " + threadNumber + ": Iteration " + i);
            Thread.sleep(500); // Pauses the thread for 500 milliseconds
        }
    }
}

			
				
					
				
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package org.studyeasy;
 
public class MyCounter {
    private int threadNumber;
 
    // Constructor
    public MyCounter(int threadNumber) {
        this.threadNumber = threadNumber;
    }
 
    // Method to perform counting with sleep
    public void countMe() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("Thread " + threadNumber + ": Iteration " + i);
            Thread.sleep(500); // Pauses the thread for 500 milliseconds
        }
    }
}
 
					
				
			
		


설명:

Thread.sleep(500): 각 반복 후 500밀리초 동안 스레드를 일시 정지시켜 처리 시간을 시뮬레이션합니다.
throws InterruptedException: 이 메소드가 InterruptedException을 던질 수 있음을 나타내며, main 메소드에서 예외 처리가 필요합니다.

업데이트된 Main 메소드:




		
		
			
			
Java
			
			
package org.studyeasy;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // Creating first counter
        MyCounter counter1 = new MyCounter(1);
        counter1.countMe();

        // Displaying separator
        System.out.println("**********");

        // Creating second counter
        MyCounter counter2 = new MyCounter(2);
        counter2.countMe();
    }
}

			
				
					
				
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package org.studyeasy;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // Creating first counter
        MyCounter counter1 = new MyCounter(1);
        counter1.countMe();
 
        // Displaying separator
        System.out.println("**********");
 
        // Creating second counter
        MyCounter counter2 = new MyCounter(2);
        counter2.countMe();
    }
}
 
					
				
			
		


Thread Sleep 추가된 출력:




		
		
			
			
Java
			
			Thread 1: Iteration 0
(스레드가 500ms 동안 일시 정지)
Thread 1: Iteration 1
...
Thread 1: Iteration 9
**********
Thread 2: Iteration 0
(스레드가 500ms 동안 일시 정지)
Thread 2: Iteration 1
...
Thread 2: Iteration 9
Total time required for processing: 10 seconds
			
				
					
				
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						Thread 1: Iteration 0
(스레드가 500ms 동안 일시 정지)
Thread 1: Iteration 1
...
Thread 1: Iteration 9
**********
Thread 2: Iteration 0
(스레드가 500ms 동안 일시 정지)
Thread 2: Iteration 1
...
Thread 2: Iteration 9
Total time required for processing: 10 seconds
					
				
			
		


참고: 총 시간은 누적된 sleep 기간과 일치하여 동기 실행을 강조합니다.
실행 시간 측정
동기화의 성능 영향을 평가하기 위해 총 실행 시간을 측정합니다.




		
		
			
			
Java
			
			
package org.studyeasy;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        // Creating first counter
        MyCounter counter1 = new MyCounter(1);
        counter1.countMe();

        // Displaying separator
        System.out.println("**********");

        // Creating second counter
        MyCounter counter2 = new MyCounter(2);
        counter2.countMe();

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Total time required for processing: " + (endTime - startTime)/1000 + " seconds");
    }
}

			
				
					
				
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package org.studyeasy;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
 
        // Creating first counter
        MyCounter counter1 = new MyCounter(1);
        counter1.countMe();
 
        // Displaying separator
        System.out.println("**********");
 
        // Creating second counter
        MyCounter counter2 = new MyCounter(2);
        counter2.countMe();
 
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Total time required for processing: " + (endTime - startTime)/1000 + " seconds");
    }
}
 
					
				
			
		


설명:

startTime & endTime: 실행 전후의 시스템 현재 시간을 캡처합니다.
Total Time Calculation: startTime을 endTime에서 빼서 총 처리 시간을 결정합니다.

샘플 출력:




		
		
			
			
Java
			
			Thread 1: Iteration 0
...
Thread 1: Iteration 9
**********
Thread 2: Iteration 0
...
Thread 2: Iteration 9
Total time required for processing: 10 seconds
			
				
					
				
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						Thread 1: Iteration 0
...
Thread 1: Iteration 9
**********
Thread 2: Iteration 0
...
Thread 2: Iteration 9
Total time required for processing: 10 seconds
					
				
			
		


참고: 총 시간은 누적된 sleep 기간과 일치하여 동기 실행을 강조합니다.
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동기 실행 vs. 멀티 스레드 실행
현재 구현에서는 애플리케이션이 동기적으로 실행되므로 각 스레드가 다음 스레드가 시작되기 전에 실행을 완료합니다. 이로 인해 스레드 수에 비례하여 누적된 처리 시간이 발생합니다.
동기 실행 특성:

순차 처리: 한 번에 하나의 스레드가 실행됩니다.
예측 가능한 동작: 실행 흐름을 추적하기 쉽습니다.
더 긴 처리 시간: 스레드 수에 따라 총 시간이 증가합니다.

멀티 스레드 실행 장점:

동시 처리: 여러 스레드가 동시에 실행됩니다.
총 시간 감소: 스레드가 병렬로 작동함에 따라 실행 시간이 단축됩니다.
향상된 반응성: 특히 GUI 애플리케이션에서 애플리케이션의 반응성을 유지합니다.

동기 실행에서 멀티 스레드 실행으로 전환하기 위해 Java의 Thread 클래스를 활용하거나 Runnable 인터페이스를 구현하여 스레드가 동시에 실행되도록 합니다.
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결론
이 가이드는 Java에서 멀티 스레드 애플리케이션에 대한 기초적인 이해를 제공했습니다. 간단한 MyCounter 클래스를 생성하고 Main 클래스에서 이를 실행함으로써 스레드 생성, 동기화 및 성능 측정의 기본을 탐구했습니다. 동기적인 접근 방식은 단순성을 제공하지만, 멀티 스레딩을 도입하면 애플리케이션의 성능과 반응성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 앞으로의 여정에서 스레드 관리, 동기화 메커니즘 및 고급 동시성 유틸리티를 더 깊이 탐구하면 견고하고 효율적인 애플리케이션을 구축하는 데 도움이 될 것입니다.
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참고: 이 기사는 AI에 의해 생성되었습니다.









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추가 자료

Oracle Java Documentation: Threads
Java Concurrency in Practice by Brian Goetz
TutorialsPoint: Java Multithreading
Baeldung: Introduction to Threads in Java
GeeksforGeeks: Multithreading in Java
장점	설명
향상된 성능	여러 작업을 병렬로 실행할 수 있어 전체 실행 시간을 단축시킵니다.
개선된 반응성	백그라운드 작업을 수행하여 메인 프로세스를 방해하지 않음으로써 애플리케이션의 반응성을 유지합니다.
자원 활용	여러 스레드에 작업을 분배하여 CPU 사용률을 극대화합니다.
확장성	증가된 작업 부하를 처리할 수 있는 확장 가능한 애플리케이션을 쉽게 생성할 수 있습니다.
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