멀티스레딩과 동기화: Handler와 Looper 이해하기 🚀

안녕하세요, 여러분! 오늘은 정말 흥미진진한 주제로 찾아왔어요. 바로 멀티스레딩과 동기화에 대해 알아보고, 특히 Handler와 Looper라는 개념을 깊이 파헤쳐볼 거예요. 이 주제가 좀 어렵게 들릴 수도 있겠지만, 걱정 마세요! 제가 최대한 쉽고 재미있게 설명해드릴게요. 마치 카톡으로 수다 떠는 것처럼요. ㅋㅋㅋ

그리고 이 글은 '재능넷'이라는 멋진 재능공유 플랫폼의 '지식인의 숲' 메뉴에 올라갈 예정이에요. 재능넷에서는 다양한 재능을 거래할 수 있다고 하니, 우리가 오늘 배울 내용도 누군가에게는 귀중한 재능이 될 수 있겠죠? 😉

자, 그럼 본격적으로 시작해볼까요? 준비되셨나요? 그럼 고고씽~! 🏃‍♂️💨

1. 멀티스레딩이 뭐길래? 🤔

여러분, 혹시 '멀티태스킹'이라는 말 들어보셨나요? 그냥 여러 가지 일을 동시에 하는 거라고 생각하면 돼요. 예를 들어, 여러분이 음악 들으면서 숙제하고, 동시에 카톡하는 거죠. 그게 바로 멀티태스킹이에요!

그런데 컴퓨터 세계에서는 이런 걸 '멀티스레딩'이라고 불러요. 뭔가 좀 더 있어 보이는 말이죠? ㅋㅋㅋ

멀티스레딩(Multithreading)이란? 하나의 프로그램 안에서 여러 개의 '스레드'라는 작은 실행 단위를 동시에 돌리는 기술이에요.

이게 왜 중요하냐고요? 음... 여러분이 게임을 하고 있다고 상상해보세요. 게임 캐릭터가 움직이고, 배경 음악이 나오고, 적이 나타나고... 이 모든 게 동시에 일어나야 하잖아요? 이럴 때 멀티스레딩이 필요한 거예요!

근데 여기서 중요한 게 있어요. 이 '스레드'들이 서로 잘 협력해야 한다는 거죠. 마치 우리가 단체 과제할 때 역할 분담하는 것처럼요. 이걸 제대로 안 하면... 음, 상상해보세요. 한 명은 PPT 만들고, 한 명은 발표 연습하는데, 서로 내용이 안 맞으면 어떻게 되겠어요? 대참사죠! 😱

그래서 우리는 이 스레드들을 잘 '동기화'해야 해요. 이게 바로 오늘의 두 번째 키워드, '동기화'예요!

자, 이제 멀티스레딩이 뭔지 대충 감이 오시나요? 그럼 이제 좀 더 깊이 들어가볼까요? 🕵️‍♀️

2. 스레드(Thread)란 뭘까? 🧵

자, 이제 '스레드'에 대해 좀 더 자세히 알아볼 시간이에요. 스레드라는 말, 뭔가 실 같은 느낌이 들지 않나요? 실제로 '실'이라는 뜻도 있답니다. ㅋㅋㅋ

프로그래밍에서 스레드는 프로그램 실행의 가장 작은 단위예요. 쉽게 말해서, 하나의 작업을 처리하는 '일꾼'이라고 생각하면 돼요.

스레드(Thread)의 특징:

하나의 프로그램 안에서 여러 개의 스레드가 동시에 실행될 수 있어요.
각 스레드는 독립적으로 실행되지만, 같은 프로그램의 자원을 공유해요.
스레드 간에 데이터를 주고받을 수 있어요.
여러 작업을 동시에 처리할 수 있어 프로그램의 성능을 향상시킬 수 있어요.

음... 좀 어려운가요? 그럼 재미있는 비유를 들어볼게요! 🎭

여러분, 학교 축제 때 연극 준비해본 적 있나요? 그때를 생각해보세요. 연극이 하나의 '프로그램'이라고 치면, 배우들, 조명 담당, 음향 담당, 소품 담당 등이 각각 하나의 '스레드'라고 볼 수 있어요.

이 모든 '스레드'들이 각자의 역할을 수행하면서도, 전체적으로는 하나의 멋진 연극(프로그램)을 만들어내는 거죠. 근데 만약 배우가 대사를 잊어버리거나, 조명이 틀린 타이밍에 켜진다면? 연극이 엉망이 되겠죠? 이래서 '동기화'가 중요한 거예요!

자, 이제 스레드가 뭔지 좀 더 이해가 되셨나요? 그럼 이제 본격적으로 Java에서 스레드를 어떻게 다루는지 알아볼까요? 🧐

Java에서 스레드를 만드는 방법은 크게 두 가지가 있어요:

Thread 클래스를 상속받는 방법
Runnable 인터페이스를 구현하는 방법

두 방법 다 한번 살펴볼게요! 😊

1) Thread 클래스 상속받기


public class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("내 스레드가 실행 중이에요!");
    }
}

// 사용 방법
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();

이렇게 하면 MyThread라는 새로운 스레드를 만들 수 있어요. run() 메소드 안에 스레드가 실행할 코드를 작성하면 돼요.

2) Runnable 인터페이스 구현하기


public class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println("Runnable로 만든 스레드가 실행 중이에요!");
    }
}

// 사용 방법
Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.start();

이 방법은 Runnable 인터페이스를 구현해서 스레드를 만드는 거예요. Java에서는 다중 상속이 안 되기 때문에, 이 방법이 더 유연하게 사용될 수 있어요.

어떤가요? 생각보다 어렵지 않죠? 😉 이제 우리는 스레드를 만들 수 있게 됐어요! 와~ 👏👏👏

그런데 말이죠, 이렇게 만든 스레드들을 그냥 막 실행하면... 아까 말한 '연극 대참사'가 일어날 수 있어요. 그래서 우리는 이 스레드들을 잘 관리하고 동기화해야 해요. 그리고 이걸 도와주는 게 바로 Handler와 Looper랍니다!

자, 이제 Handler와 Looper에 대해 알아볼 준비 됐나요? 그럼 고고! 🚀

3. Handler와 Looper: 스레드의 든든한 친구들 🤝

자, 이제 우리의 주인공 Handler와 Looper가 등장할 시간이에요! 이 둘은 마치 절친한 친구처럼 항상 함께 다니면서 스레드들을 관리해주는 역할을 해요. 어떻게 하는지 한번 자세히 알아볼까요? 🕵️‍♀️

3-1. Looper: 메시지의 순환 담당자 🔄

먼저 Looper에 대해 알아볼게요. Looper는 이름 그대로 '순환'을 담당해요. 뭘 순환한다고요? 바로 '메시지'를 순환해요!

Looper란? 스레드 내에서 메시지 큐를 무한히 순환하면서, 처리할 메시지가 있는지 확인하고 있으면 처리하는 역할을 해요.

음... 좀 어려운가요? 그럼 재미있는 비유를 들어볼게요! 🎡

Looper를 놀이공원의 회전목마라고 생각해보세요. 회전목마는 계속 빙글빙글 돌면서 사람들(메시지)을 태우고 내리게 하죠? Looper도 마찬가지예요. 계속 돌면서 처리할 메시지가 있는지 확인하고, 있으면 처리하는 거예요.

자, 이제 Looper가 뭔지 좀 감이 오시나요? 그럼 이제 Java에서 Looper를 어떻게 사용하는지 한번 볼까요? 🧐


public class LooperThread extends Thread {
    public Handler mHandler;

    public void run() {
        Looper.prepare();

        mHandler = new Handler() {
            public void handleMessage(Message msg) {
                // 여기서 메시지를 처리해요
            }
        };

        Looper.loop();
    }
}

우와, 코드가 나왔다! 😱 겁먹지 마세요, 하나씩 설명해드릴게요.

Looper.prepare(): 이건 회전목마를 설치하는 거예요. Looper를 만들고 현재 스레드에 연결해줘요.
new Handler(): 이건 조금 있다 설명할 Handler를 만드는 거예요. 회전목마 옆에 서 있는 직원이라고 생각하면 돼요.
Looper.loop(): 이제 회전목마를 돌리기 시작해요! Looper가 메시지를 계속 순환하면서 처리하기 시작해요.

어때요? 생각보다 간단하죠? 😉

3-2. Handler: 메시지의 처리자 📮

자, 이제 Handler에 대해 알아볼 차례예요. Handler는 Looper의 절친한 친구로, 메시지를 보내고 받는 역할을 해요.

Handler란? 메시지를 전송하고 수신된 메시지를 처리하는 역할을 해요. Looper와 함께 작동하면서 스레드 간 통신을 가능하게 해줘요.

음... 또 어려운가요? 그럼 또 재미있는 비유를 들어볼게요! 📬

Handler를 우체부라고 생각해보세요. 우체부는 편지(메시지)를 배달하고, 받은 편지를 처리하죠? Handler도 마찬가지예요. 다른 스레드로 메시지를 보내고, 받은 메시지를 처리하는 거예요.

자, 이제 Handler가 뭔지 좀 감이 오시나요? 그럼 이제 Java에서 Handler를 어떻게 사용하는지 한번 볼까요? 🧐


Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        // 여기서 메시지를 처리해요
        switch (msg.what) {
            case 1:
                // 메시지 타입이 1일 때의 처리
                break;
            case 2:
                // 메시지 타입이 2일 때의 처리
                break;
        }
    }
};

// 메시지 보내기
Message msg = handler.obtainMessage(1, "Hello, Handler!");
handler.sendMessage(msg);

우와, 또 코드다! 😱 괜찮아요, 천천히 설명해드릴게요.

new Handler(Looper.getMainLooper()): 이건 Handler를 만드는 거예요. 메인 Looper와 연결된 Handler를 만들어요.
handleMessage(Message msg): 이 메소드에서 받은 메시지를 처리해요. 마치 우체부가 편지를 분류하는 것처럼요.
handler.obtainMessage()와 handler.sendMessage(): 이건 메시지를 만들고 보내는 거예요. 마치 편지를 쓰고 우체통에 넣는 것처럼요.

어때요? Handler도 생각보다 어렵지 않죠? 😊

자, 이제 우리는 Looper와 Handler에 대해 알아봤어요. 이 둘은 정말 환상의 짝꿍이에요! Looper는 계속 돌면서 메시지를 확인하고, Handler는 그 메시지를 처리하고 새로운 메시지를 보내죠. 마치 회전목마와 우체부가 협력해서 놀이공원을 운영하는 것처럼요! 🎠📮

그런데 말이죠, 이 Looper와 Handler를 왜 사용하는 걸까요? 그 이유에 대해서도 한번 알아볼까요? 고고! 🚀

4. Handler와 Looper를 사용하는 이유 🤔

자, 이제 우리는 Handler와 Looper가 뭔지 알았어요. 근데 왜 이런 걸 사용하는 걸까요? 그냥 스레드만 써도 되는 거 아닌가요? 🤨

음... 여러분, 학교에서 단체 채팅방 써보셨죠? 그 채팅방에서 모두가 동시에 말하면 어떻게 될까요? 네, 맞아요. 완전 난장판이 되겠죠! 😱

프로그램도 마찬가지예요. 여러 스레드가 동시에 데이터를 변경하거나 UI를 업데이트하려고 하면... 음, 상상도 하기 싫네요. ㅋㅋㅋ

그래서 우리에게 필요한 게 바로 Handler와 Looper예요! 이 둘은 마치 학급 회의 때의 사회자 역할을 해줘요. 발언권을 조절하고, 순서대로 의견을 듣고, 결정을 내리는 거죠.

Handler와 Looper를 사용하는 주요 이유:

스레드 간 안전한 통신
UI 업데이트의 안전성 보장
작업의 순차적 실행
백그라운드 작업 관리

하나씩 자세히 살펴볼까요? 😊

4-1. 스레드 간 안전한 통신

여러분, 친구들이랑 술래잡기 할 때 술래한테 들키지 않고 정보를 주고받는 게 중요하죠? 프로그램에서도 마찬가지예요. 여러 스레드가 안전하게 정보를 주고받을 수 있게 해주는 게 바로 Handler와 Looper예요.


// 다른 스레드에서
handler.post(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 메인 스레드에서 실행될 코드
        textView.setText("안녕하세요!");
    }
});

이렇게 하면 다른 스레드에서 안전하게 UI를 업데이트할 수 있어요. 술래 몰래 친구한테 쪽지 전달하는 것처럼요! 😉

4-2. UI 업데이트의 안전성 보장

안드로이드에서는 UI를 메인 스레드(UI 스레드)에서만 업데이트할 수 있어요. 다른 스레드에서 UI를 건드리면... 음, 앱이 뻗어버릴 수 있죠. 😱 Handler를 사용하면 백그라운드 스레드에서 안전하게 UI를 업데이트할 수 있어요.


new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 시간이 오래 걸리는 작업
        final String result = doLongRunningTask();
        
        handler.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // UI 업데이트
                textView.setText(result);
            }
        });
    }
}).start();

이렇게 하면 긴 작업은 백그라운드에서 하고, 결과만 안전하게 UI에 표시할 수 있어요. 마치 학교 축제 때 무대 뒤에서 준비하다가 완성되면 무대 위로 나오는 것처럼요! 🎭

4-3. 작업의 순차적 실행

여러분, 줄 서기 해본 적 있죠? Handler와 Looper는 마치 줄 서기 선생님 같아요. 작업들을 줄 세워서 차례대로 실행하게 해주죠.


handler.post(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        Log.d("TAG", "첫 번째 작업");
    }
});

handler.post(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        Log.d("TAG", "두 번째 작업");
    }
});

이렇게 하면 첫 번째 작업이 끝난 후에 두 번째 작업이 실행돼요. 마치 줄 서기처럼 차례차례 진행되는 거죠! 👫👫👫

4-4. 백그라운드 작업 관리

Handler는 백그라운드에서 실행되는 작업을 관리하는 데도 아주 유용해요. 예를 들어, 일정 시간 후에 작업을 실행하거나, 주기적으로 작업을 반복하는 데 사용할 수 있죠.


// 3초 후에 작업 실행
handler.postDelayed(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        Log.d("TAG", "3초 후에 실행됐어요!");
    }
}, 3000);

// 2초마다 반복 실행
handler.postDelayed(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        Log.d("TAG", "2초마다 실행돼요!");
        handler.postDelayed(this, 2000);
    }
}, 2000);

이렇게 하면 마치 알람시계처럼 정해진 시간에 작업을 실행하거나, 운동할 때 일정 간격으로 스트레칭하는 것처럼 주기적으로 작업을 반복할 수 있어요. 👨‍🏫

자, 이제 Handler와 Looper를 왜 사용하는지 이해가 되시나요? 이 둘은 정말 멀티스레딩 세계의 슈퍼히어로 같은 존재예요! 여러 스레드가 안전하게 소통하고, UI를 업데이트하고, 작업을 순서대로 처리하고, 백그라운드 작업을 관리할 수 있게 해주니까요. 🦸‍♂️🦸‍♀️

그런데 말이죠, 이렇게 좋은 Handler와 Looper도 잘못 사용하면 문제가 생길 수 있어요. 어떤 점을 주의해야 할까요? 한번 알아볼까요? 고고! 🚀

5. Handler와 Looper 사용 시 주의사항 ⚠️

여러분, Handler와 Looper가 정말 유용하다는 걸 알게 됐죠? 근데 말이에요, 이 친구들도 잘못 사용하면 문제가 생길 수 있어요. 마치 맛있는 아이스크림을 너무 많이 먹으면 배탈 나는 것처럼요! 🍦😵

그래서 오늘은 Handler와 Looper를 사용할 때 주의해야 할 점들에 대해 알아볼 거예요. 준비됐나요? 고고! 🏃‍♂️💨

Handler와 Looper 사용 시 주의사항:

메모리 누수 조심하기
ANR(Application Not Responding) 피하기
Handler 오남용 주의하기
스레드 안전성 확보하기

5-1. 메모리 누수 조심하기 🚰

메모리 누수... 뭔가 물이 새는 것 같은 느낌이 들지 않나요? 프로그래밍에서 메모리 누수는 프로그램이 더 이상 필요 없는 메모리를 계속 잡고 있는 상황을 말해요. 마치 화장실 물이 계속 새는 것처럼요! 💦

Handler를 사용할 때 가장 흔히 발생하는 메모리 누수는 익명 내부 클래스를 사용할 때 생겨요. 예를 들어볼게요:


public class MyActivity extends Activity {
    private Handler mHandler = new Handler();
    
    private Runnable mRunnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            // 뭔가 오래 걸리는 작업
        }
    };
    
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        mHandler.postDelayed(mRunnable, 60000); // 1분 후 실행
    }
}

이 코드에서 문제가 뭘까요? Activity가 종료되더라도 Handler가 여전히 Runnable을 참조하고 있어서 가비지 컬렉션이 일어나지 않아요. 그래서 메모리 누수가 발생하는 거죠! 😱

이를 해결하려면 어떻게 해야 할까요? Activity가 종료될 때 Handler의 콜백을 제거해주면 돼요:


@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    mHandler.removeCallbacks(mRunnable);
}

이렇게 하면 Activity가 종료될 때 Handler의 콜백도 함께 제거되어 메모리 누수를 방지할 수 있어요. 마치 화장실 나올 때 물 잠그는 것처럼요! 👍

5-2. ANR(Application Not Responding) 피하기 ⏱️

ANR... 뭔가 무서운 이름 같죠? 이건 앱이 너무 오래 응답이 없을 때 발생해요. 마치 친구랑 얘기하다가 갑자기 친구가 멍 때리고 있는 것처럼요! 😶

Handler를 사용할 때 주의해야 할 점은 메인 스레드(UI 스레드)를 너무 오래 블록하지 않는 것이에요. 예를 들어:


handler.post(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 엄청 오래 걸리는 작업
        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            // 뭔가 복잡한 계산
        }
    }
});

이렇게 하면 메인 스레드가 오래 블록되어 ANR이 발생할 수 있어요. 😱

이를 해결하려면 오래 걸리는 작업은 백그라운드 스레드에서 처리하고, 결과만 Handler를 통해 메인 스레드로 전달하면 돼요:


new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // 오래 걸리는 작업
        final int result = doLongCalculation();
        
        handler.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // UI 업데이트
                textView.setText("결과: " + result);
            }
        });
    }
}).start();

이렇게 하면 ANR을 피하면서도 UI를 안전하게 업데이트할 수 있어요. 마치 친구한테 어려운 숙제를 맡기고, 다 풀면 알려달라고 하는 것처럼요! 📚✍️

5-3. Handler 오남용 주의하기 🚫

Handler는 정말 유용하지만, 너무 많이 사용하면 오히려 문제가 될 수 있어요. 마치 맛있는 과자를 너무 많이 먹으면 배탈 나는 것처럼요! 🍪😵

예를 들어, 이렇게 하면 안 돼요:


for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    handler.post(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            // 뭔가 작업
        }
    });
}

이렇게 하면 Handler의 메시지 큐에 너무 많은 작업이 쌓여서 앱의 성능이 떨어질 수 있어요. 😱

대신, 가능하면 작업을 묶어서 처리하는 게 좋아요:


handler.post(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            // 뭔가 작업
        }
    }
});

이렇게 하면 Handler에 한 번만 작업을 요청하게 되어 더 효율적이에요. 마치 친구들한테 심부름 시킬 때 한 명한테 여러 가지를 한꺼번에 부탁하는 것처럼요! 👫📝

5-4. 스레드 안전성 확보하기 🔒

마지막으로, Handler를 여러 스레드에서 사용할 때는 스레드 안전성을 꼭 확보해야 해요. 스레드 안전성이 뭐냐고요? 음... 여러 명이 동시에 한 개의 컵라면을 먹으려고 할 때 발생하는 문제를 방지하는 거라고 생각하면 돼요! 🍜

예를 들어, 이런 상황은 위험할 수 있어요:


public class MyClass {
    private int mValue = 0;
    private Handler mHandler = new Handler();

    public void increment() {
        mHandler.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                mValue++;
            }
        });
    }
}

여러 스레드에서 동시에 increment()를 호출하면 mValue의 값이 예상과 다르게 될 수 있어요. 😱

이를 해결하려면 동기화(synchronization)를 사용하면 돼요:


public class MyClass {
    private int mValue = 0;
    private Handler mHandler = new Handler();
    private final Object mLock = new Object();

    public void increment() {
        mHandler.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (mLock) {
                    mValue++;
                }
            }
        });
    }
}

이렇게 하면 여러 스레드에서 동시에 접근하더라도 안전하게 값을 증가시킬 수 있어요. 마치 여러 명이 컵라면을 먹을 때 순서를 정해서 먹는 것처럼요! 🥢😋

자, 이제 Handler와 Looper를 사용할 때 주의해야 할 점들을 알아봤어요. 이런 점들만 주의하면 Handler와 Looper를 정말 유용하게 사용할 수 있을 거예요! 👍

어때요? Handler와 Looper에 대해 많이 알게 됐죠? 이제 여러분은 멀티스레딩의 달인이 된 것 같아요! 🏆 다음에 또 재미있는 주제로 찾아올게요. 그때까지 안녕~! 👋