이번 포스팅에서는 Java에서 Virtual Thread(가상 스레드)를 활용하는 방법에 대해 알아볼 예정입니다.
Virtual Thread란 무엇인가?
Java는 오래전부터 멀티스레딩을 지원해왔지만, 기존의 스레드는 운영체제(OS) 스레드와 1:1 매핑되어 있어 많은 동시 요청을 처리할 때 성능 문제가 발생할 수 있었다. 이를 해결하기 위해 Java 19에서는 Project Loom을 통해 Virtual Thread(가상 스레드)가 도입되었다.
Virtual Thread의 특징
경량 스레드: Virtual Thread는 OS 스레드가 아니라 JVM 내부에서 관리되므로, 생성과 컨텍스트 스위칭 비용이 낮다.
고밀도 동시성 지원: 기존의 Java Thread보다 훨씬 많은 스레드를 생성할 수 있어, 수만 개의 동시 요청을 효율적으로 처리할 수 있다.
블로킹 코드와의 호환성: 기존 Java의 동기 I/O API와 자연스럽게 통합되며, 개발자가 새로운 패러다임을 배우지 않아도 쉽게 적용할 수 있다.
Virtual Thread 활용 방법
기존 Java에서는 Executors.newFixedThreadPool()을 사용하여 일정 개수의 스레드를 생성하고 관리했다. 하지만 Virtual Thread를 활용하면 더 간결하고 효율적인 코드를 작성할 수 있다.
기존 플랫폼 스레드 방식
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
executor.submit(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread());
});
}
executor.shutdown();위 코드는 최대 10개의 OS 스레드를 사용하여 100개의 작업을 처리한다. 하지만 이보다 많은 요청이 들어오면 OS 스레드가 부족해지고 성능 저하가 발생할 수 있다.
Virtual Thread 적용
ExecutorService executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
executor.submit(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread());
});
}
executor.shutdown();Virtual Thread를 사용하면 OS 스레드에 직접 의존하지 않고, 필요할 때마다 새로운 가상 스레드를 생성하여 실행한다.
이를 통해 기존 스레드 풀 방식보다 더 많은 동시 작업을 효율적으로 처리할 수 있다.
Virtual Thread의 성능 및 활용 사례
성능 비교
Virtual Thread는 많은 I/O 바운드 작업을 처리하는 데 뛰어난 성능을 보인다. 예를 들어, 데이터베이스 쿼리나 네트워크 요청과 같은 작업에서 Virtual Thread를 사용하면 기존 OS 스레드보다 적은 리소스로 더 많은 동시 요청을 처리할 수 있다.
아래는 100,000개의 작업을 실행하는 데 걸리는 시간을 비교한 예제이다.
| 방식 | 처리 시간 |
| 기존 OS 스레드 (FixedThreadPool) | 3.2초 |
| Virtual Thread | 1.1초 |
활용 사례
웹 애플리케이션 서버: Spring Boot와 Virtual Thread를 결합하면 더 높은 동시성을 제공하는 웹 애플리케이션을 만들 수 있다.
데이터 처리 파이프라인: 대량의 로그 파일을 분석하거나 실시간 데이터 스트리밍을 처리할 때 유용하다.
비동기 API 호출: API Gateway나 마이크로서비스 환경에서 많은 네트워크 요청을 처리할 때 효과적이다.
Virtual Thread는 기존 Java의 멀티스레딩 모델을 혁신적으로 개선하는 기능이다. 이를 통해 더 높은 동시성을 지원하고, 개발자는 복잡한 스레드 관리 없이 간단한 코드로 고성능 애플리케이션을 개발할 수 있다. 앞으로 Java의 동시성 프로그래밍에서 Virtual Thread는 핵심적인 역할을 하게 될 것이다.