Multithread and Multiprocess

Multithreading

Process를 이용하여 동시에 처리하던 일을 thread로 구현할 경우, memory 공간과 system 자원 소모가 줄어들게 된다
Thread 간의 통신이 필요한 경우에도 별도의 자원을 이용하는 것이 아니라, 전역 변수의 공간 또는 동적으로 할당된 공간인 Heap 영역을 이용하여 데이터를 주고받을 수 있다
- 그렇기 때문에 process 간 통신 방법에 비해 thread간 통신 방법이 훨씬 간단하다
Thread의 context switch 는 process의 context switch와는 달리 캐시 메모리를 비울 필요가 없기 때문에 더 빠르다
- 따라서 시스템의 throughput (처리량)이 향상되고,
- 자원 소모가 줄어들며,
- 자연스럽게 프로그램의 응답시간이 단축된다
이러한 장점 때문에 작업들을 하나의 process에서 thread로 나눠 수행한다

Multi-process를 기반으로 프로그래밍 할 때는 process 간에 공유하는 자원이 없기 때문에 동일한 자원에 동시에 접근할 일이 없지만, multi-threading 을 기반으로 프로그래밍을 할 때는 이 부분을 신경써줘야 한다
- 서로 다른 thread가 data와 heap 영역을 공유하기 때문에 어떤 thread가 다른 thread에서 사용중인 변수나 자료구조에 접근하여 엉뚱한 값을 읽어오거나 수정할 수 있다
그래서 multi-threading 환경에서는 동기화 작업 이 필요하다
- 동기화를 통해 작업 처리 순서를 컨트롤하고, 공유 자원에 대한 접근을 컨트롤하는 것이다.
  - but, 이로 인해 병목 현상이 발생하여 성능이 저하될 가능성이 높다
    그러므로 과도한 락 으로 인한 병목 현상을 줄여야 한다
multi-thread 환경에서 여러 thread가 하나의 자원을 공유하려고 할 때 Deadlock 과 같은 문제 상황이 발생할 수 있다

Multi-thread
- 장점
  - 멀티 스레드는 멀티 프로세스보다 적은 공간을 차지하고 context switching이 빠르다는 장점이 있지만,
- 단점
  - 오류로 인해 하나의 스레드가 종료되면 전체 스레드가 종료될 수 있다는 점과
  - 동기화 문제를 갖고 있다
Multi-process
- 장점
  - 멀티 프로세스 방식은 하나의 프로세스가 죽더라도 다른 프로세스에는 영향을끼치지 않고 정상적으로 수행된다는 장점이 있지만,
- 단점
  - 멀티 스레드보다 많은 메모리 공간과 CPU 시간을 차지한다는 단점이 존재한다
정리
- Multi-thread와 multi-process는 동시에 여러 작업을 수행한다는 점에서 같지만,
  - 적용해야하는 시스템에 따라 적합/부적합이 구분된다
- 따라서 대상 시스템의 특징에 따라 적합한 동작 방식을 선택하고 적용해야한다

Last updated 10 months ago