Filed member => 필드란 클래스에 변수를 정의하는 공간을 의미한다. 이곳에 변수를 정의하면 메소드끼리 변수를 주고 받는데 편리하다. 하지만 객체가 여러쓰레드에서 접근하는 싱글톤객체이면 field에서 상태값을 가지고 있으면 안된다.!!!! 모든 변수를 parameter로 넘겨받고 return하는 방법으로 구현해야한다.

동기화 => 필드에 Collection이 불가피하게 필요하면 synchronized키워드를 사용하여 스레드간 race condition을 통제한다.

ThreadLocal : 스레드 사이에 간섭이 없어야 하는 데이터에 사용한다. 멀티스레드 환경에서는 클래스의 필드에 멤버를 추가할 수 없고 매개변수로 넘겨받아야 하기 때문이다. 즉, 스레드 내부의 싱글톤을 사용하기 위해 사용한다. 주로 사용자 인증, 세션정보, 트랜잭션에 사용.

• 프로세스 : 프로세스는 실행중인 프로그램으로 디스크로부터 메모리에 적재되어 CPU의 할당을 받을 수 있는 것을 말한다. 운영체제로부터 주소공간, 파일, 메모리 등을 할당받으며 이것들을 총칭하여 프로세스라고한다.

• 프로세스제어블록(PCB) : 프로세스에 대한 중요한 정보를 저장하고 있는 운영체제의 자료구조이다. OS는 프로세스를 관리하기 위해 프로세스의 생성과 동시에 고유한 PCB를 생성한다. 프로세스는 CPU를 할당받아 작업을 처리 하다가도 프로세스 전환이 발생하면 진행하던 작업을 저장하고 CPU를 반환해야하는데, 이때 작업 진행상황을 모두 PCB에 저장을 한다. 그리고 CPU를 다시할당받으면 PCB에 저장되어 있던 내용을 불러와 이전에 종료됐던 시점부터 다시 수행한다.

• 스레드 : 스레드는 프로세스의 실행단위이다. 한 프로세스 내에서 동작되는 여러실행 흐름으로 프로세스 내의 주소 공간이나 자원을 공유할 수 있다. 스레드는 스레드ID, 프로그램카운터, 레지스터집합, 스택으로 구성된다. 같은 프로세스에 속한 다른 스레드와 코드, 데이터섹션, 열린파일이나 신호 같은 운영체제 자원을 공유한다. 하나의 프로세스를 다수의 실행단위로 구분하여 자원을 공유하고 자원의 생성과 관리의 중복성을 최소화하여 수행 능력을 향상시키는 것을 멀티 스레딩이라고 한다. 멀티스레드의 경우 독립적인 작업수행을 위해 각자의 스택과 PC레지스터 값을 가지고 있다.

스택을 스레드 마다 독립적으로 할당하는 이유 : 스택은 함수 호출 시 전달되는 인자, 되돌아갈 주소값 및 함수내에서 선언되는 변수 등을 저장하기 위한 메모리 공간으로 스택메모리 공간이 독립적이라는 것은 독립적인 함수 호출이 가능하다는 것이고 이는 독립적인 실행 흐름이 추가 되는 것이다. 따라서 스레드의 정의에 따라 독립적인 실행흐름을 추가하기 위해 최소 조건으로 독립된 스택을 할당한다.

• PC레지스터를 스레드마다 독립적으로 할당하는 이유 : PC값은 스레드가 명령어의 어디까지 수행 하였는 지를 나타나게 된다. 스레드는 CPU를 할당받았다가 스케쥴러에 의해 다시 선점 당한다. 그렇기때문에 명령어가 연속적으로 수행되지 못하고 어느 부분까지 수행 되했는지 기억할 필요가 있다. 따라서 PC레지스터를 독립적으로 할당한다.

• 멀티 스레딩의 장점 : 프로세스를 이용하여 동시에 처리하던 일을 스레드로 구현할 경우 메모리공간과 시스템자원 소모가 줄어들게된다. 스레간의 통신이 필요한 경우에도 별도의 자원을 이용하는 것이 아니라 전역변수의 공간 또는 동적으로 할당된 공간인 Heap영역을 이용하여 데이터를 주고 받을 수 있다. 그렇기때문에 프로세스 간 통신 방법에 비해 스레드 간의 통신 방법이 훨씬 간단하다.

• 멀티 스레딩의 문제점 : 프로세스 간 공유하는 자원이 없기때문에 동일한 자원에 동시에 접근하는 일이 없었지만, 멀티 스레딩을 사용할때는 서로 다른 스레드가 데이터와 힙 영역을 공유하기 때문에 어떤 스레드가 다른 스레드에서 사용중인 변수나 자료구조에 접근하여 엉뚱한 값을 읽어오거나 수정할 수 있다. 멀티스레딩 환경에서는 동기화 작업이 필요하다. 동기화를 통해 작업 처리 순서를 컨트롤 하고 공유자원에 대한 접근을 컨트롤 하는 것이다.

• 멀티스레드 vs 멀티프로세스 : 멀티스레드는 멀티프로세스보다 적은 메모리 공간을 차지하고 문맥 전환이 빠르다는 장점이 있지만, 오류로 인해 하나의 스레드가 종료되면 전체스레드가 종료될 수도 있다는 점과 동기화 문제가 있다. 반면 멀티프로세스 방식은 하나의 프로세스가 죽더라도 다른 프로세스에 영향을 끼치지 않고 정상적으로 수행이 된다. 멀티스레드보다 많은 메모리 공간과 CPU시간을 차지한다는 단점이 있다.