[C#] 쓰레드 사용

이 글은 Rookiss님의 [C#과 유니티로 만드는 MMORPG 게임 개발 시리즈] Part4: 게임 서버를 보고 헷갈리는 부분 위주로 정리한 글입니다. 틀리거나 부족한 부분이 있을 수 있습니다.

Thread 사용

C#에서는 Thread기능을 지원하는 Thread클래스가 있다.
Thread클래스를 통해 Thread를 생성하고 함수를 실행하는 방법은 다음과 같다.

using System.Threading;

internal class Program
{
    static void MainThread()
    {
        for(int i = 0; i < 10; i++)
        {
            Console.WriteLine("Hello Thread");
        }
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread t = new Thread(MainThread);  // 쓰레드를 생성 (매개변수로 함수를 받음)
        t.Start();                          // 쓰레드 시작
    }
}

C#에서 제공하는 Thread는 기본적으로 foreground에서 쓰레드가 실행된다.
그렇기 때문에 Main함수가 종료되어도 쓰레드가 아직 실행중이라면 끝나지 않는다.

internal class Program
{
    // 영원히 지속되는 함수
    static void MainThread() 
    {
        while (true) 
            Console.WriteLine("Hello Thread");
        
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread t = new Thread(MainThread);
        t.Start();

        Console.WriteLine("Main 함수 끝");
    }
}

위 코드의 경우 Main함수가 끝나도 쓰레드 함수가 계속 실행되는 모습을 볼 수 있음.

Background 실행

이 때 옵션을 추가함으로 BackGround에서 쓰레드가 생성되게 하여, 메인 함수가 종료될 때 함께 종료되게 할 수 있다.

internal class Program
{
    static void MainThread()
    {
        while (true) 
            Console.WriteLine("Hello Thread");
        
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread t = new Thread(MainThread);
        t.IsBackground = true;                  // 추가된 옵션
        t.Start();

        Console.WriteLine("Main 함수 끝");
    }
}

Join 으로 쓰레드 기다리기

여기서 추가로 Join이라는 함수를 사용하면 해당 쓰레드가 종료될 때 까지 기다리는 기능을 사용할 수도 있다.

ThreadPool 사용

Thread 클래스를 통해 쓰레드를 생성해서 사용해도 되지만, C#에서는 ThreadPool 클래스로 단기 알바처럼 고용해서 사용할 수 있는 Thread도 있다.
ThreadPool는 쉽게 말해서 쓰레드의 생성과 관리를 자동으로 해주는 클래스이다. 사용은 다음과 같다.

internal class Program
{
    static void MainThread(object state)
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
            Console.WriteLine("Hello Thread");
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(MainThread);
    }
}

ThreadPool로 사용되는 쓰레드는 기본적으로 Backgound로 실행되기 때문에 Main함수가 종료되면 함께 종료된다.

TheadPool의 주의점

ThreadPool의 경우는 동시에 돌아갈 수 있는 Thread의 개수가 제한되어있다.
그렇기 떄문에 만약 오랜 시간 작업을 하는 쓰레드를 사용할 경우 ThreadPool이 먹통이 될 수 있다.

밑의 코드를 봐보면 최대 쓰레드의 개수가 5개로 설정되어 있다.
이때 영원히 실행되는 5개의 쓰레드를 만들면 최대 쓰레드 개수가 되었기 때문에 쓰레드가 추가로 실행되지 못한다.

internal class Program
{
    static void MainThread(object state)
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
            Console.WriteLine("Hello Thread");
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        ThreadPool.SetMinThreads(1, 1);     // 최소 1개
        ThreadPool.SetMaxThreads(5, 5);     // 최대 5개

        // 영원히 지속되는 5개 쓰레드
        for (int i = 0; i < 5; i++)
            ThreadPool.QueueUserWorkItem((obj) => { while (true) { } });

        // 이 쓰레드는 실행되지 못함
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(MainThread);


        while(true) { };
    }
}

이러한 이유 떄문에 TaskPool은 짧은 작업의 쓰레드만 실행되는것이 적합하다.

Task 이용하여 ThreadPool의 문제 해결

Task 클래스를 이용하면 긴 작업을 수행하는 Thread의 경우 별도로 처리함으로 먹통이 되는 현상을 방지할 수 있다.

밑의 코드에서는 영원히 지속되는 쓰레드를 Task를 통해 생성(Task로 생성하면 ThreadPool에 담김) 했지만, Task생성자의 두 번째 인자로 옵션을 추가함으로 긴 작업을 별도 처리함으로 먹통 현상을 피할 수 있다.

internal class Program
{
    static void MainThread(object state)
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
            Console.WriteLine("Hello Thread");
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        ThreadPool.SetMinThreads(1, 1);     // 최소 1개
        ThreadPool.SetMaxThreads(5, 5);     // 최대 5개

        // 영원히 지속되는 쓰레드 5개, LongRunning임을 명시
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            Task t = new Task(() => { while (true) { } }, TaskCreationOptions.LongRunning);
            t.Start();
        }

        ThreadPool.QueueUserWorkItem(MainThread);

        while(true) { };
    }
}