WEB 동시요청 멀티쓰레드

 

THREAD

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

cf. 프로세스는 프로그램을 실행하는 것

 

요청 ➜ 연결 ➜ 쓰레드 할당 ➜ servlet 호출

 

다중 요청 & 쓰레드 하나 사용 : 앞선 요청이 처리 완료 될 때까지 이후 요청은 쓰레드 대기하게 된다. (느림!)

 

요청마다 쓰레드 생성시

  • 장점
    • 동시 요청을 처리할 수 있다
    • 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 떄 까지 처리 가능
    • 하나의 쓰레드가 지연 되어도, 나머지 쓰레드는 정상 동작한다.
  • 단점
    • 쓰레드 생성 비용은 매우 비싸다.
      • 고객의 요청이 올 때 마다 쓰레드를 생성하면, 응답 속도가 늦어진다.
    • 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생한다.
      • 컨텍스트 스위칭 비용 = CPU코어 하나가 여러 쓰레드 전환하면서 발생되는 비용
    • 쓰레드 생성에 제한이 없다.
      • 고객 요청이 너무 많이 오면, CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있다.

 

그래서 보통의 WAS들은 아래와 같이 되어있다

쓰레드 풀

요청마다 쓰레드 생성의 단점을 보완
쓰레드를 죽이거나 생성하지 않고. 쓰레드 풀에 미리 몇개 만들어두고 요청이 들어오면 가져다 쓴다. 쓰레드를 다 사용하고 나면 다시 쓰레드 풀에 반납한다. 만약 모든 쓰레드가 사용중이라 쓰레드 풀이 비어있다면, 그 이후에 들어오는 요청에 대해서는 특정 숫자만큼만 대기하도록 설정하거나 거절할 수 있다.

  • 특징
    • 필요한 쓰레드를 풀에 보관하고 관리한다.
    • 쓰레드 풀에 생성 가능한 최대치를 관리한다. 톰캣은 최대 200개 기본 (변경 가능)
  • 장점
    • 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로, 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용(CPU)이 절약되고, 응답 시간이 빠르다
    • 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 잇으므로 너무 많은 요청이 들어와도 기존 요청은 안전하게 처리할 수 있다.

 

TIP

  • WAS의 주요 튜닝 포인드는 최대 쓰레드(max thread) 수이다.
    • 이 값을 너무 낮게 설정하면
      • 동시 요청이 많으면, 서버 리소스는 여유롭지만, 클라이언트는 응답 지연
    • 이 값을 너무 높게 설정하면
      • 동시 요청이 많으면, CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운
    • 장애 발생시
      • 클라우드면 일단 서버부터 늘리고, 이후에 튜닝
      • 클라우드가 아니면 열심히 튜닝
  • 쓰레드 풀의 적정 숫자
    • 애플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO리소스 상황에 따라 모두 다르다
    • 성능 테스트
      • 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트 시도
      • 툴 : 아파치 ab, 제이미터, nGrinder

 

WAS의 멀티 쓰레드 지원

  • 멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS가 처리한다.
  • 개발자가 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 된다
  • 개발자는 마치 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 소스 코드를 개발 - 개발 생산성 향상
  • 멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체 (서블릿, 스프링 빈)은 주의해서 사용할 것

 

reference

공부자료