[WEB] 동시 요청 - 멀티 쓰레드

웹 브라우저(클라이언트)에서 서버에 요청하면 WAS는 TCP/IP 연결이되고 서블릿을 호출한다. 이 호출을 바로 쓰레드가 한다.

 

쓰레드

 

• 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 것은 쓰레드
• 자바 메인 메서드를 처음 실행하면 main이라는 이름의 쓰레드가 실행
• 쓰레드가 없다면 자바 애플리케이션 실행이 불가능
• 쓰레드는 한 번에 하나의 코드 라인만 수행
• 동시 처리가 필요하면 쓰레드를 추가로 생성

 

단일 요청으로 쓰레드를 하나 사용할 때, 요청이 오면 쓰레드를 할당하고 서블릿을 호출하고, 응답을 완료하면 쓰레드는 휴식을 한다. 다중 요청으로 쓰레드를 하나 사용할 때, 요청 1이 처리 중일 때 처리가 지연되면 요청 2는 쓰레드 대기 상태가 된다. 두 요청 모두 제대로 수행하지 못하고 오류가 발생할 수 있다. 이를 해결하는 방법은 요청 마다 쓰레드를 생성하면 된다.

 

 

요청마다 쓰레드 생성할 경우

 

 

장점

 

• 동시 요청을 처리할 수 있음.
• 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 때 까지 처리 가능
• 하나의 쓰레드가 지연되어도, 나머지 쓰레드는 정상 동작함 

 

단점

 

• 쓰레드는 생성비용이 매우 비쌈 -> 고객의 요청이 올 때 마다 쓰레드를 생성하면 응답 속도가 늦어짐
• 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생함
• 쓰레드 생성에 제한이 없음 -> 고객 요청이 너무 많이 오면 CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있음

 

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쓰레드 풀

 

요청마다 쓰레드 생성하는 것의 단점을 보완

 

특징

 

• 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리함
• 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리. 톰캣은 최대 200개 기본 설정(변경 가능)

 

사용

 

• 쓰레드가 필요하면, 이미 생성되어 있는 쓰레드를 쓰레드 풀에서 꺼내서 사용
• 사용을 종료하면 쓰레드 풀에 해당 쓰레드를 반납
• 최대 쓰레드가 모두 사용중이어서 쓰레드 풀에 쓰레드가 없을 경우, 기다리는 요청은 거절하거나 특정 숫자만큼만 대시하도록 설정할 수 있음

 

장점

 

• 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로, 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용(CPU)이 절약되고, 응답 시간이 빠름
• 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 있으므로 너무 많은 요청이 들어와도 기존 요청은 안전하게 처리할 수 있음

 

실무 팁

 

• WAS의 주요 튜닝 포인트를 최대 쓰레드(max thread) 수임
• 이 값을 너무 낮게 설정할 경우, 동시 요청이 많을 때 서버 리소스는 여유롭지만 클라이언트는 금방 응답 지연됨
• 이 값을 너무 높게 설정할 경우, 동시 요청이 많을 때 CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운
• 장애 발생 시, 클라우드면 일단 서버부터 늘리고 이후에 튜닝하고 클라우드가 아니면 열심히 튜닝함
• 쓰레드 풀의 적정 숫자는 애플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다름
• 성능 테스트(최대한 실제 서비스와 유사하게)를 해보면서 쓰레드 풀의 적정 숫자를 찾아야 함

 

WAS의 멀티 쓰레드 지원

 

• 멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS가 처리
• 개발자가 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 됨
• 개발자는 마치 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 소스 코드를 개발
• 멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용