(스프링MVC1편-백엔드 웹 개발 핵심 기술) 1-(3) 동시요청 - 멀티 쓰레드

동시요청 - 멀티쓰레드

 

클라이언트가 요청을하면 WAS가 응답을 하여 TCP/IP 커넥션이 연결되고 Servlet이 호출된다. 그렇다면 이 Servlet은 누가 호출하는 걸까? 바로 쓰레드가 이를 수행한다.

 

 

 

쓰레드 

• 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행
• 자바 메인 메서드를 처음 실행하면 main이라는 이름의 쓰레드가 실행 => 쓰레드가 없다면 자바 애플리케이션 실행 불가
• 쓰레드는 한번에 하나의 코드 라인만 수행
• 동시 처리가 필요하면 쓰레드를 추가로 생성

• 단일 요청 - 쓰레드 하나 사용
  • 요청이 오면 쓰레드 하나 할당
  • 쓰레드를 가지고 서블릿 실행
  • 그 쓰레드를 가지고 응답
  • 응답 다 하면 쓰레드 휴식
• 다중 요청 - 쓰레드 하나 사용
  • 요청 1번 들어옴. 
  • 서블릿 내에서 어떤 이유로 요청 처리 지연되는 상황이라 가정
  • 요청 2번 들어옴
  • 쓰레드 요청 처리 지연이므로 요청2 대기. 결국 두 요청 모두 타임아웃 오류 발생 가능성
• 위 상황을 해결하려면 ? 쓰레드 하나 더 생성(신규 쓰레드)
• 요청 마다 쓰레드 생성할 경우
  • 장점 
    • 동시 요청 처리 가능
    • 리소스(cpu, 메모리)가 허용할 때까지 처리 가능
    • 하나의 쓰레드가 지연 되어도, 나머지 쓰레드는 정상 동작
  • 단점 
    • 쓰레드 생성비용은 비싸므로 고객의 요청이 올 때마다 생성하면 응답 속도가 늦어짐
    • 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용 발생
    • 쓰레드 생성에 제한 없음
      • 고객 요청이 너무 많이 오면, CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버 죽을 수 있음

 

 

 

위와 같은 단점을 해결하기 위해 내부에 쓰레드 풀을 만들어 쓰레드들이 놀고 있다가 일할 일이 있으면 그 풀에 있는 쓰레드를 가져다가 사용한다. 단, 쓰레드 풀의 쓰레드가 부족해지면 새로운 요청에 대해 대기를 하도록 하거나, 거절한다. 대기를 얼만큼 시킬지도 설정할 수 있다.

 

 

 

쓰레드 풀

• 특징
  • 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리
  • 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리. 톰캣은 최대 200개 기본 설정(변경 가능)
• 사용
  • 쓰레드가 필요하면 이미 생성돼 있는 쓰레드 사용
  • 사용 종료하면 다시 반납
  • 최대 쓰레드가 모두 사용중이라 풀에 쓰레드가 없다면 기다리는 요청은 거절 또는 특정 숫자만큼만 대기하도록 설정 가능
• 장점
  • 미리 생성돼 있으므로 쓰레드를 생성하고 종료하는 CPU 절약 가능, 응답 시간 빠름
  • 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 있으므로 너무 많은 요청 들어와도 기존 요청 안전하게 처리 가능
• 실무 팁
  • WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드 수
  • 이 값을 낮게 설정하면 동시요청이 많을 때, 서버 리소스는 여유롭지만 클라이언트는 금방 응답 지연
  • 이 값을 높게 설정하면 동시요청 많을 때, CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운
  • 장애 발생 시? 
    • 클라우드면 일단 서버 늘리고 이후 튜닝
    • 클라우드가 아니면 열심히 튜닝
• 적정숫자는 어떻게 찾지?
  • CPU, 로직의 복잡도, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다름
  • 성능 테스트
    • 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트 시도
    • 툴 : 아파치 ab, 제이미터, nGrinder

• WAS의 멀티쓰레드 지원
  • 멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS가 처리
  • 개발자가 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 됨
  • 개발자는 마치 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯, 편리하게 소스 코드 개발
  • 멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체(서블릿, 스플이 빈)은 주의해서 사용할 것