[Java21] Virtual Thread 요약

개요

Java 8 이후 세 번째 LTS버전인 Java 21이 2023년 9월에 릴리즈 예정인데, 이 버전에 Virtual Thread 기능이 추가될 예정입니다. (현재 Java 19에 Preview Features로 들어가 있음)

그래서 Virtual Thread 주제로 포스팅하려고 보니 이미 잘 정리되어 있는 포스팅이 많아서 요약정리만 하겠습니다.

 

요약

• 높은 처리량을 보장하는 Reactive Programming인 Spring Webflux는 Mono나 FLux와 같은 Publisher 타입으로 값을 래핑 해야 하기 때문에 코드 가독성이 좋지 않고, 고성능을 보장하더라도 유지보수가 어렵고 러닝커브가 존재합니다.
  • 최신 pinpoint 버전에서는 webflux도 지원하지만 이전 버전에서는 pinpoint로 안 잡힘
• Virtual Thread를 사용하면 Non-blocking에 대한 처리를 JVM 레벨에서 담당하여 virtual thread pool을 사용하지 않습니다.
  • Blocking이 발생하면 내부적으로 스케줄링을 활용하여 platform thread가 대기하게 두지 않고 다른 virtual thread가 작업할 수 있도록 하여 Non-blocking이 누리는 장점을 동일하게 누릴 수 있음
• 기존의 Thread(Platform Thread)와 Virtual Thread가 공존합니다.
  • Virtual Thread를 사용하더라도 응답속도가 빨라지진 않음 (처리량만 늘어날 듯)

 

 

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비교

플랫폼 스레드(Platform Thread)와 가상 스레드(Virtual Thread)는 각각의 특성과 장단점이 있습니다. 어떤 상황에서 어느 스레드를 사용하는 것이 좋은지 결정하는 것은 애플리케이션의 요구 사항과 실행 환경에 따라 다릅니다. 

 

Platform Thread

1. 긴 수명 작업
   • 플랫폼 스레드는 오랫동안 실행되는 작업이나 백그라운드에서 계속 실행되어야 하는 작업에 적합합니다.
     • 예) 서버 애플리케이션의 메인 스레드, 백그라운드에서 로그를 수집하는 스레드.
2. 저수준 시스템 리소스와 상호작용
   • 파일 I/O, 네트워크 소켓, 외부 라이브러리 호출 등과 같이 저수준 시스템 리소스와 직접 상호작용하는 작업에는 플랫폼 스레드가 더 적합합니다.
3. CPU 바운스 작업
   • 많은 연산을 수행하는 CPU 집약적 작업의 경우, 플랫폼 스레드는 여전히 유효한 선택입니다. 이러한 작업은 스레드 컨텍스트 스위칭이 적고, 긴 실행 시간을 가지며, 고성능을 요구합니다.

public class PlatformThreadsExample {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            new Thread(() -> {
                // 긴 수명 작업
                System.out.println("Hello from platform thread " + Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
    }
}

 

Virtual Thread

1. 높은 동시성 요구
   • 수백만 개의 동시 요청을 처리해야 하는 고성능 서버 애플리케이션에서는 가상 스레드가 더 효율적입니다. 가상 스레드는 경량화되어 있어 많은 수의 동시 작업을 효율적으로 처리할 수 있습니다.
2. I/O 바운드 작업
   • 네트워크 호출, 데이터베이스 접근, 파일 읽기/쓰기 등과 같이 I/O 작업이 많은 경우, 가상 스레드는 비동기 I/O와 잘 맞아떨어져 높은 동시성을 제공할 수 있습니다.
3. 짧은 수명 작업
   • 빠르게 시작하고 종료되는 짧은 작업에는 가상 스레드가 적합합니다.
     • 예) HTTP 요청 처리나 일회성 데이터 처리 작업.
4. 리소스 절약
   • 많은 수의 스레드를 사용하면서도 메모리와 CPU 리소스를 절약하고자 할 때 가상 스레드를 사용합니다.

public class VirtualThreadsExample {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            Thread.startVirtualThread(() -> {
                // 짧은 수명 작업
                System.out.println("Hello from virtual thread " + Thread.currentThread().getName());
            });
        }
    }
}

 

 

[Reference]

https://openjdk.org/jeps/425

https://findstar.pe.kr/2023/04/17/java-virtual-threads-1/

https://www.baeldung.com/java-virtual-thread-vs-thread

https://theboreddev.com/understanding-java-virtual-threads/

https://www.infoworld.com/article/3678148/intro-to-virtual-threads-a-new-approach-to-java-concurrency.html

https://www.infoq.com/articles/java-virtual-threads/

https://blogs.oracle.com/javamagazine/post/java-loom-virtual-threads-platform-threads