Java - Thread Join

Join

 

앞 포스팅에서 Thread.sleep() 메서드를 통해 TIMED_WAITING 상태를 알아보았다. 이번에는 join() 메서드를 통해 WAITING(대기 상태)가 무엇이고 왜 필요한지 알아보자.

 

Waiting (대기 상태)

• 스레드가 다른 스레드의 특정 작업이 완료되기를 무기한 기다리는 상태이다.

public class JoinMainV0 {
 public static void main(String[] args) {
 log("Start");
 Thread thread1 = new Thread(new Job(), "thread-1");
 Thread thread2 = new Thread(new Job(), "thread-2");
 thread1.start();
 thread2.start();
 log("End");
 }
 
 static class Job implements Runnable {
 @Override
 public void run() {
 log("작업 시작");
 sleep(2000);
 log("작업 완료");
 }
 }
}

 

main 스레드는 thread-1, thread-2을 실행하고 바로 자신의 다음 코드를 실행한다. 여기서 핵심은 main 스레드가 thread-1,thread-2 가 끝날때까지 기다리지 않는 점이다. main 스레드는 단지 start()를 호출해서 다른 스레드를 실행만 하고 바로 자신의 다음 코드를 실행한다.

 

그런데 만약 thread-1 , thread-2 가 종료된 다음에 main 스레드를 가장 마지막에 종료하려면 어떻게 해야할까?

예를 들어서 main 스레드가 thread-1,thread-2에 각각 어떤 작업을 지시하고, 그 결과를 받아서 처리하고 싶다면?

 

Join - 필요한 상황

 

int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
 sum += i;
}

 

1부터 100까지 더하는 간단한 코드를 작성했다.

 

CPU 코어를 더 효율적으로 사용하려면 여러 스레드로 나누어 계산하면된다.

 

1번 스레드는 1~50 까지 더하기 = 1275

2번 스레드는 51~100 까지 더하기 = 3775

 

 

public class JoinMainV1 {
 public static void main(String[] args) {
         log("Start");
         SumTask task1 = new SumTask(1, 50);
         SumTask task2 = new SumTask(51, 100);
         Thread thread1 = new Thread(task1, "thread-1");
         Thread thread2 = new Thread(task2, "thread-2");
         thread1.start();
         thread2.start();
         log("task1.result = " + task1.result);
         log("task2.result = " + task2.result);
         int sumAll = task1.result + task2.result;
         log("task1 + task2 = " + sumAll);
         log("End");
     }
     static class SumTask implements Runnable {
             int startValue;
             int endValue;
             int result = 0;
             public SumTask(int startValue, int endValue) {
                 this.startValue = startValue;
                 this.endValue = endValue;
     }
     @Override
     public void run() {
             log("작업 시작");
             sleep(2000);
             int sum = 0;
    			 for (int i = startValue; i <= endValue; i++) {
     				sum += i;
    		 }
     			result = sum;
     log("작업 완료 result=" + result);
     }
     }
    }

 

우리 생각대로라면 sumAll은 5050을 출력해야한다. 

 

결과는 어떨까?

 

 

결과는 0이 나온다.

 

 

main 스레드는 thread-1 thread-2에 작업을 지시하고, thread-1 thread-2가 계산을 완료하기도 전에 먼저 계산 결과를 조회했다. 

 

 

Join 사용

public class JoinMainV3 {
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
         log("Start");
         SumTask task1 = new SumTask(1, 50);
         SumTask task2 = new SumTask(51, 100);
         Thread thread1 = new Thread(task1, "thread-1");
         Thread thread2 = new Thread(task2, "thread-2");
         thread1.start();
         thread2.start();
         // 스레드가 종료될 때 까지 대기
         log("join() - main 스레드가 thread1, thread2 종료까지 대기");
         thread1.join();
         thread2.join();
         log("main 스레드 대기 완료");
         log("task1.result = " + task1.result);
         log("task2.result = " + task2.result);
         int sumAll = task1.result + task2.result;
         log("task1 + task2 = " + sumAll);
         log("End");
 }
 	static class SumTask implements Runnable {
         int startValue;
         int endValue;
         int result = 0;
         public SumTask(int startValue, int endValue) {
         this.startValue = startValue;
         this.endValue = endValue;
 }
 @Override
 public void run() {
 		log("작업 시작");
 
 		sleep(2000);
 		int sum = 0;
 		for (int i = startValue; i <= endValue; i++) {
 				sum += i;
 			}
         result = sum;
         log("작업 완료 result = " + result);
 }
 }
}

 

 

main 스레드에서 다음 코드를 실행하게 되면 main 스레드는 thread-1 thread-2 가 종료될 때 까지 기다린다.

이때 main 스레드는 WAITING 상태가 된다.

thread1.join();
thread2.join();

 

예를 들어 thread-1이 아직 종료되지 않았다면 main 스레드는 thread1.join() 코드 안에서 더는 진행하지 않고 멈추어 기다린다. 이후에 thread-1 이 종료되면 main 스레드는 RUNNABLE 상태가 되고 다음 코드로 이동한다.

 

이렇듯 특정 스레드가 완료될 떄가지 기다려야 하는 상황이라면 join()을 사용하면 된다.

 

하지만 무기한 기다려야한다는 단점이 존재하지만 해결방법이 존재한다.

 

thread1.join(1000);

 

위 코드 처럼 일정 시간동안만 대기 시간을 설정할 수 있다.

 

다른 스레드가 끝날 때 까지 무한정 기다려야 한다면 join() 을 사용하고, 다른 스레드의 작업을 무한정 기다릴 수 없 다면 join(ms) 를 사용하면 된다. 물론 기다리다 중간에 나오는 상황인데, 결과가 없다면 추가적인 오류 처리가 필요 할 수 있다.