Java Thread Model 의 역사

Java 1.0~1.4: 초기 스레드 모델

• Thread 클래스와 Runnable 인터페이스 도입
  • 기본적인 스레드 생성 및 실행 메커니즘이 제공됨.
  • synchronized, wait(), notify(), notifyAll() 메서드를 사용한 동기화가 가능.
• 초기 문제점
  • 동기화 블록의 관리가 어려움.
  • 스레드 풀과 같은 고급 API 부재.
  • 비효율적인 스레드 관리.

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Java 5 (2004): java.util.concurrent 패키지 도입

새로운 기능

1. Executor Framework

   • 스레드 관리를 단순화하는 스레드 풀 및 작업 실행 프레임워크.

     ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
     executor.execute(() -> System.out.println("Task running"));
     executor.shutdown();

2. ReentrantLock

   • 더 유연한 락 메커니즘 제공 (재진입 가능).

     ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
     lock.lock();
     try {
       // 임계 영역
     } finally {
       lock.unlock();
     }

3. Callable 및 Future

   • 반환값을 갖는 작업을 비동기적으로 실행 가능.

     Future<Integer> result = executor.submit(() -> 42);
     System.out.println(result.get()); // 42

4. CountDownLatch, Semaphore, CyclicBarrier 등

   • 스레드 간의 조율 및 동기화를 위한 고급 유틸리티.

5. BlockingQueue

   • Thread-Safe 제공.

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Java 7 (2011): Fork/Join Framework

새로운 기능

1. Fork/Join Framework

   • 작업을 작은 단위로 나누어 병렬 처리를 지원. CPU 코어를 최대한 활용.

     ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
     pool.invoke(new RecursiveTaskExample());

2. Phaser

   • 스레드 동기화를 위한 새로운 동기화 클래스.
   • CyclicBarrier와 CountDownLatch의 장점을 결합.

3. TransferQueue 및 기타 동시성 데이터 구조 개선

   • 생산자-소비자 패턴을 효율적으로 지원.

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Java 8 (2014): CompletableFuture

새로운 기능

1. CompletableFuture

   • 비동기 작업을 더욱 간편하게 작성할 수 있도록 개선된 API.

     CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Hello")
       .thenApply(result -> result + " World")
       .thenAccept(System.out::println); // Hello World

   • 콜백 스타일의 비동기 작업 지원.

   • 조합 및 체인 작업 가능.

2. Lambda와 Stream API

   • 멀티스레드 환경에서 parallelStream을 사용해 데이터 병렬 처리 가능.

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Java 9 (2017): Reactive Streams

새로운 기능

1. java.util.concurrent.Flow API

   • 리액티브 프로그래밍을 위한 인터페이스 제공.
   • Publisher, Subscriber, Processor와 같은 컴포넌트 정의.

2. Immutable Collections

   멀티스레드 환경에서 안전한 불변 컬렉션 생성 메서드 추가.

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Java 11 (2018): Enhancements

1. CompletableFuture 개선

   • 타임아웃과 관련된 API 추가 (orTimeout, completeOnTimeout).

     future.orTimeout(1, TimeUnit.SECONDS);

2. 동시성 관련 성능 최적화

   • JVM 수준에서의 병렬 처리와 스레드 관리 효율성 향상.

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Java 19 (2022): Virtual Threads (Project Loom, 미리보기 기능)

1. Virtual Threads:경량 스레드 지원으로, 수천 개의 스레드를 생성해도 효율적으로 작동.

    try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
        executor.submit(() -> System.out.println("Running in a virtual thread"));
    }

   • 기존 OS 스레드 기반의 한계를 극복.
   • 비동기 작업의 코드 복잡도를 대폭 줄임.

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Java 21 (2023): Virtual Threads 정식 도입

1. Virtual Threads 정식 기능

   • 멀티스레드 프로그래밍의 표준으로 자리 잡음.
   • 블로킹 코드도 Virtual Thread를 통해 효율적으로 실행 가능.

2. Structured Concurrency API

   • 여러 스레드를 함께 관리할 수 있는 새로운 API.

     try (var scope = StructuredTaskScope.open()) {
       scope.fork(() -> fetchData());
       scope.join();
     }