1. Virtual Thread의 기본 개념
Virtual Thread는 경량 스레드로, OS 스레드에 직접 매핑되지 않고 JVM에 의해 관리됩니다. 이를 통해 수백만 개의 Virtual Thread를 생성할 수 있습니다.
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class VirtualThreadExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Runnable task = () -> {
System.out.println("Task executed by: " + Thread.currentThread());
};
// 가상 스레드 생성 및 실행
Thread virtualThread = Thread.ofVirtual().start(task);
virtualThread.join();
// ExecutorService를 사용한 가상 스레드 풀
try (ExecutorService executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
executor.submit(task);
}
}
}
팁: Virtual Thread는 기존의 Thread API와 호환되므로, 대부분의 경우 코드 변경 없이 Virtual Thread의 이점을 활용할 수 있습니다.
2. Virtual Thread vs Platform Thread
Virtual Thread와 Platform Thread의 주요 차이점을 이해하는 것이 중요합니다.
public class ThreadComparison {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// Platform Thread
Thread platformThread = new Thread(() -> {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
// Virtual Thread
Thread virtualThread = Thread.ofVirtual().unstarted(() -> {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
long startTime = System.currentTimeMillis();
platformThread.start();
platformThread.join();
long platformTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
startTime = System.currentTimeMillis();
virtualThread.start();
virtualThread.join();
long virtualTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
System.out.println("Platform Thread time: " + platformTime + "ms");
System.out.println("Virtual Thread time: " + virtualTime + "ms");
}
}
팁: Virtual Thread는 특히 I/O 작업이나 네트워크 호출과 같은 블로킹 작업에서 큰 이점을 제공하지만 CPU 집약적인 작업에서는 Platform Thread가 여전히 효율적일 수 있음을 고려하세요.
3. 구조적 동시성
Virtual Thread와 함께 도입된 구조적 동시성은 동시성 코드의 가독성과 유지보수성을 크게 향상시킵니다.
import jdk.incubator.concurrent.StructuredTaskScope;
public class StructuredConcurrencyExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
StructuredTaskScope.Subtask task1 = scope.fork(() -> fetchData("source1"));
StructuredTaskScope.Subtask task2 = scope.fork(() -> fetchData("source2"));
scope.join(); // 모든 작업이 완료될 때까지 대기
scope.throwIfFailed(); // 실패한 작업이 있으면 예외 발생
// 결과 처리
String result1 = task1.get();
String result2 = task2.get();
System.out.println("Results: " + result1 + ", " + result2);
}
}
private static String fetchData(String source) throws InterruptedException {
// 데이터 가져오기 시뮬레이션
Thread.sleep(1000);
return "Data from " + source;
}
}
팁: 구조적 동시성을 사용하면 작업의 수명 주기를 명확하게 관리할 수 있으며, 예외 처리와 취소 처리가 더 간단해집니다.
4. 성능 고려사항
Virtual Thread는 많은 상황에서 성능 향상을 가져올 수 있지만, 모든 시나리오에 적합한 것은 아닙니다.
public class PerformanceExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
int taskCount = 1_000_000;
long startTime = System.currentTimeMillis();
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
for (int i = 0; i < taskCount; i++) {
executor.submit(() -> {
// 가벼운 I/O 작업 시뮬레이션
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
}
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("Executed " + taskCount + " tasks in " + (endTime - startTime) + "ms");
}
}
팁: Virtual Thread는 I/O 바운드 작업에 특히 효과적이지만, CPU 바운드 작업에는 기존의 스레드 풀이 더 적합할 수 있으니 어플리케이션의 특성에 따라 적절한 접근 방식을 선택하세요.
5. Virtual Thread 사용 시 모범 사례
- 동기화 블록 내에서 블로킹 작업을 수행하지 마세요. 이는 Virtual Thread의 이점을 무효화할 수 있습니다.
- ThreadLocal 사용 시 주의가 필요합니다. Virtual Thread는 ThreadLocal 값을 공유할 수 있습니다.
- Virtual Thread를 직접 풀링하지 마세요. JVM이 이를 효율적으로 관리합니다.
- 기존 코드베이스를 Virtual Thread로 마이그레이션할 때는 점진적으로 접근하세요.
- 성능 테스트를 통해 Virtual Thread 도입의 실제 이점을 검증하세요.
Java Virtual Thread는 동시성 프로그래밍의 새로운 지평을 열어줍니다. 특히 I/O 바운드 작업이 많은 애플리케이션에서 큰 성능 향상을 기대할 수 있습니다. 그러나 모든 상황에 적합한 만능 해결책은 아니므로, 애플리케이션의 특성과 요구사항을 고려하여 적절히 활용해야 합니다. Virtual Thread와 구조적 동시성을 효과적으로 사용하면, 더 간결하고 효율적인 동시성 코드를 작성할 수 있습니다.
