Ch01. 웹 애플리케이션 이해 - 동시 요청(멀티 쓰레드)

서블릿을 누가 실행 할 것인가?

스레드

• 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 것은 스레드 
• 자바 메인 메서드를 처음 실행하면 main이라는 이름의 스레드가 실행
• 쓰레드가 없다면 자바 애플리케이션 실행이 불가능
• 스레드는 한 번에 하나의 코드 라인만 수행 
• 동시 처리가 필요하면 스레드를 추가로 생성
• 단일 요청 - 쓰레드 하나 사용

단일 요청 - 쓰레드 하나 사용

 

• 다중 요청 - 쓰레드 하나 사용

다중 요청 - 쓰레드 하나 사용

• 요청마다 스레드 생성

요청 마다 쓰레드 생성

• 요청마다 스레드를 생성해서 다중 요청을 해결할 수 있지만 장점/ 단점이 있다.
• 장점
  • 동시 요청을 처리할 수 있다.
  • 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 때까지 처리 가능
  • 하나의 스레드가 지연되어도, 나머지 스레드는 정상 동작한다. 
• 단점 
  • 쓰레드는 생성 비용은 매우 비싸다. 
    • 고객의 요청이 올 때마다 스레드를 생성하면, 응답 속도가 늦어진다. 
  • 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생한다.(코어에 따른 쓰레드 스위칭 비용) 
  • 쓰레드 생성에 제한이 없다. 
    • 고객 요청이 너무 많이 오면, CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있다

쓰레드 풀

쓰레드 풀

• 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리한다. 
• 스레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다. 톰캣은 최대 200개 기본 설정 (변경 가능)
  
  • 쓰레드 풀 보다 더 많은 요청이 들어오면 대기, 거절을 할 수 있다.
• 사용 
  • 스레드가 필요하면, 이미 생성되어 있는 쓰레드를 쓰레드 풀에서 꺼내서 사용한다. 
  • 사용을 종료하면 쓰레드 풀에 해당 쓰레드를 반납한다. 
  • 최대 스레드가 모두 사용중이어서 쓰레드 풀에 쓰레드가 없으면? 
    • 기다리는 요청은 거절하거나 특정 숫자만큼만 대기하도록 설정할 수 있다. 
• 장점 
  • 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로, 스레드를 생성하고 종료하는 비용(CPU)이 절약되고, 응답 시간이 빠르다. 
  • 생성 가능한 스레드의 최대치가 있으므로 너무 많은 요청이 들어와도 기존 요청은 안전하게 처리할 수 있다
• 실무 팁
  • WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 스레드(max thread) 수이다.
  • 이 값을 너무 낮게 설정하면? 
    • 동시 요청이 많으면, 서버 리소스는 여유롭지만, 클라이언트는 금방 응답 지연
  • 이 값을 너무 높게 설정하면? 
    • 동시 요청이 많으면, CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운 
  • 장애 발생 시? 
    • 클라우드면 일단 서버부터 늘리고, 이후에 튜닝 
    • 클라우드가 아니면 열심히 튜닝
  • 적정 숫자는 어떻게 찾나?
    • 애플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다름
    • 성능 테스트
      • 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트 시도 
      • 툴: 아파치 ab, 제이 미터, nGrinder