[Java] 스레드 그룹

스레드 그룹(ThreadGroup)은 관련된 스레드를 묶어서 관리할 목적으로 이용된다. JVM이 실행되면 system 스레드 그룹을 만들고, JVM 운영에 필요한 스레드들을 생성해서 system 스레드 그룹에 포함시킨다. 그리고 system의 하위 스레드 그룹으로 main을 만들고 메인 스레드를 main 스레드 그룹에 포함시킨다. 스레드는 반드시 하나의 스레드 그룹에 포함되는데, 명시적으로 스레드 그룹에 포함시키지 않으면 기본적으로 자신을 생성한 스레드와 같은 스레드 그룹에 속하게 된다. 우리가 생성하는 작업 스레드는 대부분 main 스레드가 생성하므로 기본적으로 main 스레드 그룹에 속하게 된다.

 

스레드 그룹 이름 얻기

현재 스레드가 속한 스레드 그룹의 이름을 얻고 싶다면 다음과 같은 코드를 사용할 수 있다.

ThreadGroup group = Thread.currentThread().getThreadGroup();
String groupName = group.getName();

 

Thread의 정적 메소드인 getAllStackTraces()를 이용하면 프로세스 내에서 실행하는 모든 스레드에 대한 정보를 얻을 수 있다.

Map<Thread, StackTraceElement[]> map = Thread.getAllStackTraces();

 

getAllStackTraces() 메소드는 Map 타입의 객체를 리턴하는데, 키는 스레드 객체이고 값은 스레드의 상태 기록을 갖고 있는 StackTraceElement[] 배열이다. Map 타입의 대한 자세한 내용은 다음에 설명한다. 다음 예제는 현재 실행하고 있는 스레드의 이름과 데몬 여부 그리고 속한 스레드 그룹 이름이 무엇인지 출력한다.

// ThreadInfoExample.java -- 현재 실행 중인 스레드 정보
public class ThreadInfoExample {
    public static void main(String[] args) {
        AutoSaveThread autoSaveThread = new AutoSaveThread();
        autoSaveThread.setName("AutoSaveThread");
        autoSaveThread.setDaemon(true);
        autoSaveThread.start();
        
        Map<Thread, StackTraceElement[]> map = Thread.getAllStackTraces();
        Set<Thread> threads = map.ketSet();
        for(Thread thread : threads) {
            System.out.println("Name: " + thread.getName() + ((Thread.isDaemon())?"(데몬)": "(주)"));
            System.out.println("\t" + "소속그룹: " + thread.getThreadGroup().getName());
            System.out.println();
        }
    }
}

 

실행 결과를 보면 가비지 컬렉션을 담당하는 Finalizer 스레드를 비록한 일부 스레드들이 system 그룹에 속하고, main() 메소드를 실행하는 main 스레드는 system 그룹의 하위 그룹인 main에 속하는 것을 볼 수 있다. 그리고 main 스레드가 실행시킨 AutoSaveThread는 main 스레드가 소속된 main 그룹에 포함되어 있는 것을 볼 수있다.

 

스레드 그룹 생성

명시적으로 스레드 그룹을 만들고 싶다면 다음 생성자 중 하나를 이용해서 ThradGroup 객체를 만들면 된다. ThreadGroup 이름만 주거나, 부모 ThreadGroup과 이름을 매개값으로 줄 수 있다.

ThreadGroup tg = new ThreadGroup(String name);
ThreadGroup tg = new ThreadGroup(ThreadGroup parent, String name);

 

스레드 그룹 생성 시 부모(parent) 스레드 그룹을 지정하지 않으면 현재 스레드가 속한 그룹의 하위 그룹으로 생성된다. 예를 들어 main 스레드가 ThreadGroup(String name)을 이용해서 새로운 스레드 그룹을 생성하면, main 스레드 그룹의 하위 스레드 그룹이 된다.

새로운 스레드 그룹을 생성한 후, 이 그룹에 스레드를 포함시키려면 Thread 객체를 생성할 때 생성자 매개값으로 스레드 그룹을 지정하면 된다. 스레드 그룹을 매개값으로 갖는 Thread 생성자는 다음 네 가지가 있다.

Thread t = new Thread(ThreadGroup group, Runnable target);
Thread t = new Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name);
Thread t = new Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize);
Thread t = new Thread(ThreadGroup group, String name);

 

Runnable 타입의 target은 Runnable 구현 객체를 말하며, String 타입의 name은 스레드의 이름이다. 그리고 long 타입의 stackSize는 JVM이 이 스레드에 할당할 stack 크기이다.

 

스레드 그룹의 일괄 interrupt()

스레드를 스레드 그룹에 포함시키면 어떤 이점이 있을까? 스레드 그룹에서 제공하는 interrupt() 메소드를 이용하면 그룹 내에 포함된 모든 스레드들을 일괄 interrupt할 수 있다. 예를 들어 10개의 스레드들을 모두 종료시키기 위해 각 스레드에서 interrupt() 메소드를 10번 호출할 수도 있지만, 이 스레드들이 같은 스레드 그룹에 소속되어 있을 경우, 스레드 그룹의 interrupt() 메소드를 한 번만 호출해주면 된다. 이것이 가능한 이유는 스레드 그룹의 interrupt() 메소드는 포함된 모든 스레드의 interrupt() 메소드를 내부적으로 호출해주기 때문이다.

 

스레드 그룹의 interrupt() 메소드는 소속된 스레드의 interrupt() 메소드를 호출만 할 뿐 개별 스레드에서 발생하는 InterruptException에 대한 예외 처리를 하지 않는다. 따라서 안전한 종료를 위해서는 개별 스레드가 예외 처리를 해야 한다.

 

스레드 그룹에는 interrupt() 메소드 이외에도 suspend(), resume(), stop() 메소드들이 있는데, 모두 Deprecated되었다. stop() 메소드를 호출하면 그룹에 포함된 모든 스레드들이 stop() 메소드가 일괄 호출되어 모든 스레드들을 쉽게 종료할 수 있으나, 스레드의 안전성 문제 때문에 가급적 사용하지 말아야 한다. 대신 interrupt() 메소드로 스레드들을 안전하게 종료하도록 유도하는 것이 좋다. 다음은 ThreadGroup이 가지고 있는 주요 메소드들이다.

메소드		설명
int	activeCount()	현재 그룹 및 하위 그룹에서 활동 중인 모든 스레드의 수를 리턴한다.
int	activeGroupCount()	현재 그룹에서 활동 중인 모든 하위 그룹의 수를 리턴한다.
void	checkAccess()	현재 스레드가 스레드 그룹을 변경할 권한이 있는지 체크한다. 만약 권한이 없으면 SecurityException을 발생시킨다.
void	destroy()	현재 그룹 및 하위 그룹을 모두 삭제한다. 단, 그룹 내에 포함된 모든 스레드들이 종료 상태가 되어야 한다.
boolean	isDestroyed()	현재 그룹이 삭제되었는지 여부를 리턴한다.
int	getMaxPriority()	현재 그룹에 포함된 스레드가 가질 수 있는 최대 우선순위를 리턴한다.
void	setMaxPriority(int pri)	현재 그룹에 포함된 스레드가 가질 수 있는 최대 우선순위를 설정한다.
String	getName()	현재 그룹의 이름을 리턴한다.
ThreadGroup	getParent()	현재 그룹의 부모 그룹을 리턴한다.
boolean	parentOf(ThreadGroup g)	현재 그룹이 매개값으로 지정한 스레드 그룹의 부모인지 여부를 리턴한다.
boolean	isDaemon()	현재 그룹이 데몬 그룹인지 여부를 리턴한다.
void	setDaemon(boolean daemon)	현재 그룹을 데몬 그룹으로 설정한다.
void	list()	현재 그룹에 포함된 스레드와 하위 그룹에 대한 정보를 출력한다.
void	interrupt()	현재 그룹에 포함된 모든 스레드들을 interrupt한다.

 

다음 예제는 스레드 그룹을 생성하고, 정보를 출력해본다. 그리고 3초 후 스레드 그룹의 interrupt() 메소드를 호출해서 스레드 그룹에 포함된 모든 스레드들을 종료시킨다.

// WorkThread.java -- InterruptedException이 발생할 때 스레드가 종료되도록 함
public class WorkThread extends Thread {
    public WorkThread(ThreadGroup theradGroup, String ThreadName) {
        super(threadGroup, threadName);
    }
    
    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch(InterruptException e) {
                System.out.println(getName() + " interrupted");
                break;
            }
        }
        System.out.println(getName() + " 종료됨");
    }
}

// ThreadGrouptExample.java -- 스레드 그룹을 이용한 일괄 종료 예제
public class ThreadGrouptExample {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadGourp myGroup = new ThreadGroup("myGroup");
        WorkThread workThreadA = new WorkThread(myGroup, "workThreadA");
        WorkThread workThreadA = new WorkThread(myGroup, "workThreadA");
        
        workThreadA.start();
        workThreadB.start();
        
        System.out.println("[ main 스레드 그룹의 list() 메소드 출력 내용 ]");
        ThreadGroup mainGroup = Thread.currentThread().getThreadGroup();
        mainGroup.list();
        System.out.println();
        
        try { 
            Thread.sleep(3000); 
        } catch (InterruptedException e) {}
        
        System.out.println("[ myGroup 스레드 그룹의 interrupt() 메소드 호출 ]");
        myGroup.interrup();
    }
}

 

실행 결과를 보면 12라인의 list() 메소드는 형재 스레드 그룹의 이름과 최대 우선순위를 헤더로 출력하고, 그 아래에 현재 스레드 그룹에 포함된 스레드와 하위 스레드 그룹의 내용을 보여준다. 스레드는 [스레드이름, 우선순위, 소속 그룹명]으로 출력되는 것을 볼 수 있다. 18라인에서 스레드 그룹의 interrupt() 메소드를 호출하면 myGroup에 포함된 두 스레드에서 InterruptedException이 발생되어 스레드가 종료되는 것을 알 수 있다.