Java 비동기 코드 작성하기 (ExecutorService , Future)

Java 1.5에 java.util.concurrent패키지 도입하면서 비동기 작업을 편하게 작업 할 수 있겠다.

ExecutorService

ThreadPool을 이용하여 비동기 작업들의 관리 할 수 있는 클래스

• Java 1.5 스펙
• submit 메서드를 수행하여 비동기 작업을 조회하거나 제어 할수 있는 Future 클래스를 반환
• ThreadPoolExecutor 와 Executors의 팩토리메서드를 통해서 초기화 가능

submit

비동기 작업들을 수행하는 메서드 ( Callable, Runnable )을 파라미터로 받아 수행한다.
* Callable ( 반환 타입이 있는 함수형 인터페이스 Future의 반환 타입이된다.)
* Runnable ( 반환 타입이 없는 함수형인터페이스 )

ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);  
  
es.submit(() -> log.info("1번 작업"));  
es.submit(() -> log.info("2번 작업"));  
es.submit(() -> log.info("3번 작업"));  
es.submit(() -> log.info("4번 작업"));  
  
es.shutdown();

비동기 작업으로 수행 된다.

shutdown 과 shutdownNow 메서드

shoutdown , shutdownNow을 통해서 비동기 작업들을 종료 할 수 있다.

• shoutdown은 작업을 끝날때 까지 기다려주며
• shutdownNow은 작업이 끝날 때까지 기다려주지 않는다.

Executors의 팩토리메서드를 통해 만들 수 있는ExecutorService 종류

1. Fixed Thread Pool (Executors.newFixedThreadPool(int nThreads))
- 고정된 수의 스레드로 스레드 풀을 생성

2. Single Thread Executor (Executors.newSingleThreadExecutor())
- 단 하나의 스레드로 구성된 스레드 풀을 생성
* 여기서 블록킹 큐(대기열) 크기는 Integer.MAX 값이다.

3. Cached Thread Pool (Executors.newCachedThreadPool())
- 초기에는 스레드가 없으며, 필요에 따라 새 스레드를 생성
- 60초 동안 사용되지 않은 쓰레드는 제거가 됨

4. Scheduled Thread Pool (Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize))
- 스케줄링 기능을 가진 스레드 풀을 생성

ScheduledExecutorService es = Executors.newScheduledThreadPool(2);  
  
// 1초 후에 1번 작업 실행 하고 1분뒤에 다음 작업을 수행한다.  
es.schedule(() -> log.info("1번 작업"), 1, TimeUnit.MINUTES);  
es.schedule(() -> log.info("2번 작업"), 1, TimeUnit.MINUTES);  
es.schedule(() -> log.info("3번 작업"), 1, TimeUnit.SECONDS);  
es.schedule(() -> log.info("4번 작업"), 1, TimeUnit.SECONDS);  
  
es.shutdown();

1 분뒤에 2번 쓰레드가 작업이 시작되었다 .

scheduleAtFixedRate 와 scheduleWithFixedDelay를 메서드를 통해 반복작업이 가능하다 .

• scheduleAtFixedRate : 해당 작업과 무관하게 스케줄이 돌아간다

  
  roop.scheduleAtFixedRate(() -> {   
  	log.info("scheduleAtFixedRate 반복 작업");  
  		try {Thread.sleep(1000);}  
  		catch (InterruptedException e) {}  
  	}, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);
  

• scheduleWithFixedDelay : 해당 작업 이후에 스케줄이 돌아간다.

roop.scheduleWithFixedDelay(() -> {  
            log.info("scheduleWithFixedDelay 반복 작업");  
            try {  
                Thread.sleep(1000);  
            } catch (InterruptedException e) {}  
        }, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);

1초 지연 이후에 동작 한다.

5. new ThreadPoolExecutor로 직접 생성하기
   
   • corePoolSize : 스레드 풀에 유지할 기본쓰레드 갯수
   • maxiumPollSize : 허용되는 최대 쓰레드 갯수
   • keepAliveTime : 노는 쓰레드가 새 작업을 기다라는 시간
   • workqueue : 대기 하고 있는 작업을 보관하는 큐

Future<T>

비동기 작업의 상태와 제어를 할수가 있는 클래스

• get()을 통해 작업을 대기하고 (블록킹) 조회한다
• isDone() 비동기 작업이 완료 되었는지 확인 한다.
• isCancelled()이 작업이 취소되었는지 여부를 확인한다.

ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();  
  
final Future<String> submit = es.submit(() -> {  
    Thread.sleep(1000);  
    log.info("1 번 작업");  
    return "1";  
});  
  
System.out.println("시작 done: " + submit.isDone());  
final String data = submit.get();  
System.out.println("작업 완료 done : " + submit.isDone());  
  
es.shutdown();