스레드 라이브러리

스레드 라이브러리는 스레드를 생성하고 관리하는 API를 제공하는 도구이다. 스레드 라이브러리의 구현 방식은 두 가지가 있다.

스레드 라이브러리 구현 방식

1. 유저 공간 라이브러리:

   • 커널 지원 없이 사용자 공간에서 구현됨.

   • 라이브러리 호출이 시스템 콜을 수반하지 않으며, 로컬 함수 호출로 처리됨.

2. 커널 공간 라이브러리:

   • 운영체제가 직접 지원하며, 모든 코드와 데이터 구조가 커널 공간에 존재.

   • 라이브러리 함수 호출이 시스템 콜을 유발.

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대표적인 스레드 라이브러리 종류

1. POSIX Pthreads

   • 유닉스 계열 운영체제에서 널리 사용.

   • 커널/유저 수준 모두 구현 가능.

   • pthread_create(), pthread_join() 등의 함수로 스레드 생성/관리.

   • 전역 변수는 모든 스레드 간 공유됨.

   • 프로그램 예시는 runner() 함수에서 sum 계산 후 pthread_exit()로 종료.

2. Windows Threads

   • Windows API 기반 커널 수준 라이브러리.

   • CreateThread()를 통해 스레드 생성.

   • WaitForSingleObject()로 스레드 종료 대기.

   • 여러 스레드를 기다릴 땐 WaitForMultipleObjects() 사용.

3. Java Threads

   • 자바는 모든 프로그램이 최소한 하나의 스레드를 포함함.

   • Thread 클래스를 상속하거나 Runnable 인터페이스 구현으로 스레드 정의.

   • start()로 스레드 시작 → 내부적으로 run() 호출.

   • join() 메서드를 사용해 다른 스레드 종료 대기.

   • 자바 1.8 이상부터 람다(lambda) 문법 지원 → 코드 간결화 가능.

   • Java는 전역 변수 개념이 없어, 공유 데이터 접근 시 명시적 구조 필요.

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Java Executor Framework

• Java 1.5부터 도입된 Executor 프레임워크는 더 정교한 스레드 제어를 제공.

• ExecutorService를 이용해 execute()나 submit()로 작업 수행.

• submit()은 Callable 객체를 받아 Future 객체로 결과 반환.

• get()으로 결과를 비동기적으로 수신.

ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future<Integer> result = pool.submit(new Summation(upper));
System.out.println("sum = " + result.get());

• Java는 공유 데이터가 명시적으로 전달되어야 하며, Callable → Future 패턴을 통해 스레드 반환값도 안전하게 처리 가능.

• Executor는 스레드 생성과 실행을 분리하여 많은 수의 동시 작업을 안정적으로 관리할 수 있도록 설계됨.