9가지 프로그래밍 언어로 배우는 개념: 5편 - 동시성 프로그래밍

CPU 코어 성능의 한계로 인해 높은 반응성과 성능을 요구하는 프로그램에서 동시성 프로그래밍은 필수적이다.

동시성 프로그래밍을 이해하려면 병렬 처리(Parallel Computing), 멀티쓰레딩(Multithreading), **비동기 프로그래밍(Asynchronous Programming)**의 차이를 구분해야 한다. 병렬 처리가 여러 명령을 동시에 처리하는 것이라면, 동시성은 명령이 불규칙한 순서로 실행될 수 있게 하는 더 넓은 개념이다.

**쓰레드(Thread)**는 명령 흐름을 관리하는 기본 단위지만, 빈번한 생성과 Context Switching은 성능 저하를 유발한다. 이를 방지하기 위해 **쓰레드 풀(Thread Pool)**을 사용하여 쓰레드를 재사용하고 태스크(Task) 단위로 작업을 관리한다.

효율적인 자원 관리를 위해서는 태스크의 성격에 따라 쓰레드 풀을 분리해야 한다:

• I/O 작업: 하드웨어나 네트워크 응답을 기다리는 작업으로, 쓰레드 개수를 가변적으로 운용해 반응성을 높인다.
• CPU 작업: 순수 연산이 많은 작업으로, 코어 수에 맞춰 쓰레드 개수를 고정하여 Context Switching을 최소화한다.

태스크가 CPU와 I/O 작업을 모두 포함할 경우, 이를 각각 다른 쓰레드 풀에 할당하도록 쪼개는 것이 효율적이다. 또한, 운영체제 대신 프로그램 레벨에서 관리하여 리소스를 최적화하는 경량쓰레드(Light-weight Thread) 방식도 존재한다.