item 80 스레드보다는 실행자, 태스크, 스트림을 애용하라

ITEM 80 스레드보다는 실행자, 태스크, 스트림을 애용하라

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실행자 프레임워크(Executor Framework)

• 인터페이스 기반의 유연한 태스크 실행 기능
• java.util.concurrent 패키지에 담겨있다

  초판의 코드보다 모든 면에서 뛰어난 작업 큐를 단 한줄로 생성 가능해졌다
  ExecutorService exec = Executors.newSingleThreadExecutor();
  

이 실행자가 실행할 태스크(작업)를 넘기는 방법이다
exec.execute(runnable);

실행자를 우아하게 종료시키는 방법(이 작업이 실패하면 VM 자체가 종료되지 않는다)
exec.shutdown();

큐를 둘 이상의 스레드가 처리하게 하고 싶다면 간단히 다른 정적 팩터리를 이용하여 다른 종류의 실행자 서비스(스레드풀)를 생성하면 된다
스레드 풀의 스레드 개수는 고정할 수도 있고 필요에 따라 늘어나거나 줄어들게 설정할 수도 있다
필요한 실행자 대부분은 java.util.concurrent.Executors의 정적 팩터리들을 이용해 생성 가능할거다
평범하지 않은 실행자를 원한다면 ThreadPoolExecutor 클래스를 직접 사용해도 되며 이 클래스로는 스레드 풀 동작을 결정하는 거의 모든 속성을 설정 가능하다

실행자 서비스의 주요 기능
* 특정 태스크가 완료되기를 기다린다
* 태스크 모음 중 아무것 하나(invokeAny 메서드) 혹은 모든 태스크(invokeAll 메서드)가 완료되기를 기다린다
* 실행자 서비스가 종료하기를 기다린다(awaitTermination 메서드)
* 완료된 태스크들의 결과를 차례로 받는다(ExecutorCompletionService 이용)
* 태스크를 특정 시간에 혹은 주기적으로 실행하게 한다(ScheduledThreadPoolExecutor 이용)

실행자 서비스를 사용하기에 까다로운 애플리케이션도 있다
* 작은 프로그램이나 가벼운 서버라면 Executors.newCachedThreadPool이 일반적으로 좋은 선택이다
  * 특별히 설정할게 없고 일반적인 용도에 적합하게 동작한다
* 하지만 CachedThreadPool은 무거운 프로덕션 서버에는 좋지 못하다
  * CachedThreadPool에서는 요청 받은 태스크들이 큐에 쌓이지 않고 즉시 스레드에 위임돼 실행된다
  * 가용한 스레드가 없다면 새로 하나를 생성한다
  * 서버가 아주 무겁다면 CPU 이용률이 100%로 치닫고 새로운 태스크가 도착하는 족족 또 다른 스레드를 생성하며 상황을 더욱 악화 시킨다
  * 따라서 무거운 프로덕션 서버에서는 스레드 개수를 고정한 Executors.newFixedThreadPool을 선택하거나 완전히 통제할 수 있는 ThreadPoolExecutor를 직접 사용하는 편이 훨씬 낫다

작업 큐를 손수 만드는 일은 삼가하며 스레드를 직접 다루는 것도 일반적으로 삼가야 한다
* 스레드를 직접 다루면 Thread가 작업 단위와 수행 메커니즘 역할을 모두 수행하게 된다
* 반면 실행자 프레임워크에서는 작업 단위와 실행 메커니즘이 분리된다

작업 단위를 나타내는 핵심 추상 개념이 태스크이며 태스크에는 크게 두가지가 있다
* Runnable 과 그 사촌인 Callable 이다 
  * Callable 은 Runnable 과 비슷하지만 값을 반환하고 임의의 예외를 던질 수 있다
* 태스크를 수행하는 일반적인 메커니즘이 바로 실행자 서비스다
* 태스크 수행을 실행자 서비스에 맡기면 원하는 태스크 수행 정책을 선택할 수 있고 생각이 바뀌면 언제든 변경 가능하다
* 핵심은 컬렉션 프레임워크가 데이터 모음을 담당하듯 실행자 프레임워크가 작업 수행을 담당해준다

자바 7부터 실행자 프레임워크는 포크-조인(fork-join) 태스크를 지원하도록 확장되었다
* 포크-조인 태스크는 포크-조인 풀이라는 특별한 실행자 서비스가 실행해준다
* 포크-조인 태스크의 인스턴스는 작은 하위 태스크로 나뉠 수 있다
  * 포크-조인 태스크를 구성하는 스레드들이 이 태스크들을 처리한다
  * 일을 먼저 끝낸 스레드는 다른 스레드의 남은 태스크를 가져와 대신 처리할 수도 있다
  * 모든 스레드가 바쁘게 움직여 CPU를 최대한 활용하면서 높은 처리량과 낮은 지연시간을 달성한다
* 이런 포크-조인 태스크를 직접 작성하고 튜닝하는건 어렵지만 포크-조인 풀을 이용해 만든 병렬 스트림을 이용하면 적은 노력으로 그 이점을 얻을 수 있따
  * 물론 포크-조인에 적합한 형태의 작업만 가능하다