[Spring MVC 1편] 1. 웹 애플리케이션 이해 - 동시 요청 (멀티 쓰레드)

본 내용은 인프런 사이트에서
김영한 선생님의 "스프링 MVC 1편 - 백엔드 웹 개발 핵심 기술" 강의 내용을 정리한 것입니다.

 

 

🌱 동시 요청 - 멀티 쓰레드

💡 쓰레드

 

#쓰레드: 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 작은 작업 단위로, 서블릿 객체를 호출해 줌!

 

ex.

자바 main 메서드를 처음 실행하면 main이라는 이름의 쓰레드가 실행되며, 쓰레드는 한번에 하나의 코드 라인만 수행한다.

만약 쓰레드가 없다면 자바 애플리케이션은 실행이 불가능하다.

 

→ 동시 처리가 필요한 경우 쓰레드를 추가로 생성해야 한다.

 

1.  단일 요청 쓰레드 하나 사용

 

요청이 들어옴 → 쓰레드를 하나 할당함 → 쓰레드를 가지고 servlet을 호출해 코드를 실행함 → 응답까지 보낸 후 휴식

 

 

2. 다중 요청 쓰레드 하나 사용

 

 

 

요청1이 들어옴 → 처리중에 문제가 생겨 처리 지연이 발생함 → 요청2가 들어옴 → 요청1이 처리될 때까지 대기해야 함 → 결국 다 죽음.

 

 

3. 요청마다 쓰레드 생성

 

요청이 들어오면 쓰레드를 생성하고, 처리가 완료되면 쓰레드를 날려버리기!

 

위와 같이 생성했을 때, 장단점이 존재한다.

 

<장점>

• 동시 요청을 처리할 수 있다.
• 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 때까지 처리가 가능하다.
• 하나의 쓰레드가 지연 되어도, 나머지 쓰레드는 정상 동작한다.

<단점>

• 쓰레드는 생성 비용이 매우 비싸다. → 고객의 요청이 올 때마다 쓰레드를 생성하면, 응답 속도가 늦어진다.
• 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생한다.
• 쓰레드 생성에 제한이 없다. → 고객 요청이 너무 많이 오면 CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수도 있다.

 

💡 쓰레드 풀

 

<특징>

• 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리한다.
• 쓰레드 풀에서 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다.
• ex. 톰캣은 최대 200개가 기본 설정 (변경 가능)

<사용>

• 쓰레드가 필요할 경우, 쓰레드 풀에서 이미 생성된 쓰레드를 사용한다.
• 사용을 종료하면, 쓰레드 풀에 해당 쓰레드를 반납한다.
• 쓰레드가 모두 사용 중이어서 쓰레드 풀에 쓰레드가 없을 경우, 거절하거나 특정 숫자만큼 대기할 수 있다.

<장점>

• 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로, 쓰레드를 생성하고 종료하는 CPU 비용이 절약되고 응답 시간이 향상된다.
• 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 정하여, 너무 많은 요청이 들어와도 기존 요청을 안전하게 처리할 수 있다.

<실무 팁>

• WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드(max thread) 수이다.
  • 이 값을 너무 낮게 설정하면? 서버 리소스는 여유롭지만, 클라이언트는 금방 응답 지연을 겪게 된다.
  • 이 값을 너무 높게 설정하면? CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운될 위험성이 커진다.
• 장애 발생시?
  • 클라우드면 일단 서버부터 늘리고, 이후에 튜닝한다.
  • 클라우드가 아니면 열심히 튜닝한다.

<쓰레드 풀의 적정 숫자>

• 애플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다르다.
• 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트를 시도해야 한다. (툴: Apache AB, JMETER, nGrinder)

 

💡 WAS의 멀티 쓰레드 지원

멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS가 처리해주므로, 개발자는 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 된다.✨

개발자는 마치 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 소스 코드를 개발하면 되지만,

멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용해야 한다.🚫