커널 모드 전환시 질문이 있습니다!

안녕하세요 선생님,

강의 잘 듣고 있습니다!

강의 중 궁금한 점이 있어서 질문드립니다.. ㅎㅎ

병렬 스트림 사용에 대한 예시를 구글링 해보면, 따로 스레드 풀을 생성해서 만들지 않을 경우, 하나의 common 스레드 풀을 공유하여 사용해 스레드가 부족하게 될 경우를 대비해, 따로 별도의 포크조인 스레드 풀을 생성하라는 가이드가 많은데요,

무분별하게 스레드 풀을 많이 생성했을 경우에 생기는 문제점들이 어떤 것이 있을지 알 수 있을까요?..

i/o가 잦은 프로세스에서 스레드의 개수가 많아 스레드들간의 컨텍스트 스위칭이 많은 경우에는 메모리 점유 외에 프로세스 성능에 크게 영향을 주지 않을 것이라고 생각 중이지만 다른 사이드 이펙트가 있을까 하여 질문 드립니다!

감사합니다 :)

안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다.

hylim님의 궁금증에 대해 답변드리겠습니다.

커널모드로 전환 시 시스템 콜과 응용 프로그램 사이에서 이루어지는 작업을 말씀해주신 것처럼 자바에서는 주로 JNI(Java Native Interface)를 통해 이루어집니다. JNI는 자바 코드 내에서 네이티브 코드(예: C, C++)를 호출할 수 있는 인터페이스를 제공하여, 자바 애플리케이션과 네이티브 애플리케이션이 상호 작용할 수 있게 해줍니다. 따라서 커널 모드 전환 시 A JNI를 통해 운영체제의 시스템 콜을 사용하는 것이 맞습니다.
스레드 풀을 무분별하게 많이 생성했을 때 발생할 수 있는 문제점으로는 다음과 같은 것들이 있습니다:
- 메모리 오버헤드: 각 스레드는 자신의 스택 메모리를 가지고 있기 때문에 스레드가 많아질수록 그만큼 메모리 사용량도 증가하게 됩니다.
- 컨텍스트 스위칭 비용 증가: 스레드의 수가 많아지면 CPU는 스레드 간 컨텍스트를 자주 전환해야 합니다. 이러한 컨텍스트 스위칭은 오버헤드를 발생시키므로 시스템의 전반적인 성능 저하를 일으킬 수 있습니다.
- 자원 경쟁: 스레드가 많아질 경우, 공유 리소스(예: 데이터베이스 연결)에 대한 경쟁이 심화되어 성능 병목 현상이 발생할 수 있습니다.

즉, 스레드 풀을 과도하게 사용하면 메모리 점유량 증가, 컨텍스트 스위칭으로 인한 성능 저하, 자원 경쟁으로 인한 병목 현상 등 여러 부정적인 사이드 이펙트가 발생할 수 있으므로 스레드 풀의 크기와 사용을 신중하게 계획해야 합니다.

I/O가 잦은 프로세스의 경우, 스레드 개수 관리는 특히 더 중요할 수 있습니다. I/O 작업은 대체로 CPU 작업보다 시간이 더 소요되기 때문에, 적절한 수의 스레드를 유지하며 I/O와 CPU 작업을 효율적으로 분배하는 것이 중요합니다.

추가적인 정보가 필요하시면 항상 도움을 드리겠습니다. 감사합니다 :)

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