[C#]Thread 생성자(Thread Constructor)

스레드(Thread)란?

스레드는 프로세스의 단위입니다. 실행되고 있는 프로그램을 프로세스라고 하며, 한 개의 프로세스로 프로그램을 실행하기 어렵기 때문에 프로세스를 여러 단위(=스레드)로 나누어 프로그램을 효율적으로 실행하도록 합니다.

 

프로세스에는 기본적으로 스레드가 하나 이상 있으며, 이 스레드를 기본 스레드, 단일 스레드, 싱글 스레드라고 말합니다. 프로세스에 여러 개의 스레드가 존재하면 멀티 스레드라고 말합니다.

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Thread 클래스의 역할

스레드 생명 주기가 시작되면, Thread 클래스의 객체가 생성됩니다. 스레드 생명 주기가 끝나거나 작업을 완료되었으면 Thread의 실행이 중단되거나 종료됩니다.

 

다음은 스레드 생명 주기의 상태입니다.

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생성(Create) 상태

Thread 객체를 생성했지만, Start() 메서드가 호출되지 않은 상태입니다.

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준비(Ready) 상태

Thread가 실행되기 위해 모든 설정이 완료되었으나 CPU를 할당받지 않아 준비 중인 상태입니다.

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대기 상태

• Sleep() 혹은 Wait() 메서드가 호출되어 대기 중인 상태입니다.
• 입출력(I/O) 이벤트에 의해 실행이 차단(Block)된 상태입니다.

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죽은(Dead) 상태

죽은 상태는 스레드의 실행이 완료되거나 프로그램이 메모리에서 해제된 상태입니다.

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Thread 생성자(Constructor)

C#의 Thread 클래스에는 다음과 같이 네 개의 생성자가 존재합니다.

public Thread(ParameterizedThreadStart start);
public Thread(ThreadStart start);
public Thread(ParameterizedThreadStart start, int maxStackSize);
public Thread(ThreadStart start, int maxStackSize);

생성자의 매개변수로 ParameterizedThreadStart와 ThreadStart 타입이 존재합니다. 두 개의 타입은 delegate 키워드로 선언되었으므로 대리자라는 것을 알 수 있습니다.

namespace System.Threading
{
  public delegate void ThreadStart();
}

ParameterizedThreadStart와 ThreadStart는 대리자이므로 Thread 생성자에 메서드를 전달할 수 있습니다.

 

다음 예제는 Thread 클래스 생성자에 PrintValue() 메서드를 전달합니다. Start() 메서드를 호출하여 대리자에 의해 PrintValue() 메서드가 실행되는 것을 보여줍니다.

class Program
{
  public static void PrintValue()
  {
    for(int num = 0; num < 3; num++)
    {
      Console.WriteLine("num: " + num);
    }
  }

  static void Main(string[] args)
  {
    Thread thread = new Thread(PrintValue);
    thread.Start();
  }
}

실행 결과

num: 0
num: 1
num: 2

대리자에 의해 메서드가 실행되므로 Thread 생성자에 람다식을 작성할 수 있습니다. 다음 예제는 PrintValue() 메서드를 제거하고 Thread 생성자에 람다식을 작성합니다.

class Program
{
  static void Main(string[] args)
  {
    Thread thread = new Thread(() => {
        for (int num = 0; num < 3; num++)
        {
            Console.WriteLine("num: " + num);
        }
    });
    thread.Start();
  }
}

실행 결과

num: 0
num: 1
num: 2

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매개변수가 있는 메서드

다음 예제는 하나의 매개변수가 존재하는 메서드를 Thread 클래스 생성자에 전달합니다.

class Program
{
  public void PrintValue(Object maxLoop)
  {
    int Number = Convert.ToInt32(maxLoop);

    for (int num = 0; num < Number; num++)
    {
      Console.WriteLine("num: " + num);
    }
  }

  static void Main(string[] args)
  {
    Program program = new Program();
    Thread thread = new Thread(program.PrintValue);
    thread.Start(5);
  }
}

실행 결과

num: 0
num: 1
num: 2
num: 3
num: 4

하나의 매개변수를 가지는 메서드는 ParameterizedThreadStart 대리자에 의해 실행됩니다.

 

다음은 ParameterizedThreadStart 대리자의 정의입니다.

namespace System.Threading
{
  public delegate void ParameterizedThreadStart(object? obj);
}

Object 타입의 매개변수를 가지므로 PrintValue() 메서드의 매개변수도 Object 타입으로 정의합니다. ThreadStart 대리자와 마찬가지로 어떠한 값도 반환하지 않으며, 다음과 같이 람다식을 전달할 수 있습니다.

class Program
{
  static void Main(string[] args)
  {
    Program program = new Program();
    Thread thread = new Thread((value) => {
        int Number = Convert.ToInt32(value);

        for (int num = 0; num < Number; num++)
        {
          Console.WriteLine("num: " + num);
        }
    });
    thread.Start(5);
  }
}

즉, 메서드에 매개변수가 존재하는 경우 ThreadStart 대리자가 동작하며, 그렇지 않으면 ParameterizedThreadStart 대리자가 동작합니다.

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ParameterizedThreadStart 대리자의 문제점

ParameterizedThreadStart 대리자 정의에서 알 수 있듯이 매개변수의 타입은 Object입니다. 따라서, 타입 변환이 필요합니다.

 

다음 예제는 Start() 메서드에 문자열 값을 전달하고 컴파일 에러가 발생하는 것을 보여줍니다.

class Program
{
  public void PrintValue(Object maxLoop)
  {
    int Number = Convert.ToInt32(maxLoop);

    for (int num = 0; num < Number; num++)
    {
      Console.WriteLine("num: " + num);
    }
  }

  static void Main(string[] args)
  {
    Program program = new Program();
    Thread thread = new Thread(program.PrintValue);
    thread.Start("Hello");
  }
}

실행 결과

ParameterizedThreadStart 대리자의 문제는 타입 변환이 실패하면 런타임 에러가 발생하므로 안전하지 않다는 것입니다.

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정리

• 스레드는 프로세스의 단위입니다.
• 스레드 생성자에 메서드를 전달할 수 있습니다.
• 스레드 생성자에 람다식을 전달할 수 있습니다.
• 매개변수가 없는 메서드는 ThreadStart 대리자에 의해 실행됩니다.
• 하나의 매개변수가 존재하는 메서드는 ParameterizedThreadStart 대리자에 의해 실행됩니다.
• ParameterizedThreadStart 대리자는 Object 타입의 매개변수를 가지므로 타입 변환이 필수적이며, 안전하지 않습니다.