동시요청 - 멀티 쓰레드

웹 브라우저(클라이언트)에서 어떤 요청을 하면 WAS에서 응답을 한다. 그러면 WAS에서 커넥션 연결이 되고 servlet을 호출해준다. 그렇다면 이 서블릿 객체를 누가 호출해주는 걸까?

쓰레드

• 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 것은 쓰레드
• 자바 메인 메서드를 처음 실행하면 main이라는 이름의 쓰레드가 실행
• 쓰레드가 없다면 자바 애플리케이션 실행이 불가능
• 쓰레드는 한번에 하나의 코드 라인만 실행
• 동시 처리가 필요하면 쓰레드를 추가로 생성해야함

단일 요청 - 쓰레드 하나 사용

1. 클라이언트 요청
2. 쓰레드를 하나 할당하고 서블릿을 실행한다
3. WAS는 처리를 마치고 응답

다중 요청 - 쓰레드 하나 사용

1. 클라이언트 요청
2. 쓰레드에서 요청 1 처리중
3. 요청 처리 지연
4. 클라언트 요청 2
5. 요청이 처리가 안됐기 때문에 기다려야함
6. 결국 요청 1, 2 둘다 죽어버림

해결법은 요청이 올때마다 신규 쓰레드를 생성해주면 된다.

요청 마다 쓰레드 생성 장단점

장점

• 동시 요청 처리가능
• 리소스가 허용할 때 까지 처리 가능
• 하나의 쓰레드가 지연되어도, 나머지 쓰레드는 정상 동작함

단점

• 쓰레드의 생성비용은 매우 비싸다
  • 고객의 요청이 올 때 마다 쓰레드를 생성하면, 응답 속도가 늦어진다.
• 쓰레드는 컨텍스트 스위칭 비용이 발생한다.
• 쓰레드 생성에 제한이 없다.
  • 고객 요청이 너무 많이 오면, CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있다.

해결법

쓰레드 풀을 사용한다.

쓰레드 풀에 쓰레드를 모아두고 사용할때는 꺼내서 사용하고 다 썻다면 다시 쓰레드 풀에 넣어둔다

만약 200개를 만들어놨는데 동시요청이 200개 이상이 오면 대기하거나 거절 할 수 있다.

쓰레드 풀

요청 마다 쓰레드 생성의 단점을 보완한다.

특징

• 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리한다.
• 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다. 톰캣은 최대 200개 기본 설정(변경가능)

사용

• 쓰레드가 필요하면, 이미 생성되어 있는 쓰레드를 쓰레드 풀에서 꺼내서 사용한다.
• 사용을 종료하면 쓰레드 풀에 해당 쓰레드를 반납한다.
• 최대 쓰레드가 모두 사용중이어서 쓰레드 풀에 쓰레드가 없으면 기다리는 요청은 거절하거나 특정 숫자만큼만 대기하도록 설정할 수 있다.

장점

• 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로, 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용이 절약되고, 응답 시간이 빠르다.
• 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 있으므로 너무 많은 요청이 들어와도 기존 요청은 안전하게 처리할 수 있다.

실무 팁

• WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드 수이다.
• 이 값을 너무 낮게 설정하면?
  • 동시 요청이 많으면 리소스를 여유롭지만 클라이언트는 금방 응답지연
• 너무 높게 설정하면?
  • 동시 요청이 많으면 CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운
• 장애 발생시
  • 클라우드면 서버부터 늘리고, 이후에 튜닝
  • 클라우드가 아니면 열심히 튜닝

적정 숫자

적정 숫자를 찾으려면 성능 테스트를 해봐야한다!

• 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트 시도!
• 툴: 아파치 ab, 제이미터, nGrinder

WAS의 멀티 쓰레드 지원

핵심

• 멀티 스레드에 대한 부분은 WAS가 처리
• 개발자가 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 됨
• 개발자는 마치 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 소스코드 개발
• 멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용