TLS란?
TLS는 Thread Local Storage의 약자로 각 스레드마다 저장공간을 가지는 방법이다.
정적인 전역 변수가 존재할 때 여러 스레드가 그 변수를 사용한다면 독점권으로 인해
Lock을 걸었다 풀었다하기 때문에 싱글스레드보다 오히려 비효율적으로 사용되게 된다.
TLS는 그러한 변수를 각 스레드에게 자신만의 공간에서 다른 스레드의 간섭이 없도록 사용할 수 있게 해준다.
💻 코드
TLS 사용방법은 ThreadLocal 클래스를 사용하여 정적인 변수를 스레드가 사용했을 때 자신만의 공간에서 사용이 가능하다.
아래 코드는 WhoAmI를 여러 스레드가 동시에 접근하여 사용했을 때
각 스레드에서 threadName의 ID가 몇으로 나오는지 확인하는 코드이다.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
static ThreadLocal<string> threadName = new ThreadLocal<string>();
static void WhoAmI()
{
// ThreadLocal에 값을 넣을때는 .Value하여 쓰거나 읽을 수 있다.
threadName.Value = $"My Name Is {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}";
Thread.Sleep(1000);
Console.WriteLine(threadName.Value);
}
static void Main(string[] args)
{
// Task를 여러개 만들어서 한번에 호출하기 번거로우니 Parallel 사용.
Parallel.Invoke(WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI);
}
컴파일을 해보면 threadName을 사용하는 스레드 ID가 전부 다른것을 확인할 수 있다.
이는 스레드가 자신만의 공간에서 외부 간섭없이 threadName을 사용한 것이다.
🛠 ThreadLocal을 사용안했을 때
만약 ThreadLocal을 사용하지 않고 정적인 string 변수로 사용할 경우 결과는 다음과 같다.
1
2
// static ThreadLocal<string> threadName = new ThreadLocal<string>();
static string threadName;
컴파일 결과 스레드 ID가 모두 같은것을 확인할 수 있다.
🛠 스레드 개수를 정해줬을 때
만약 ThreadPool을 사용하여 스레드의 수를 제안했을 때 결과를 확인해본다.
1
2
ThreadPool.SetMinThreads(1, 1);
ThreadPool.SetMaxThreads(3, 3);
결과를 확인해보면 스레드 개수를 제안했을 뿐인데 스레드 ID가 중복되어 출력된 것을 볼 수 있다.
하지만 스레드 ID 출력값이 같아 TLS가 제대로 작동안했나 할 수 있지만 TLS는 정상적으로 작동하였다.
다음 코드처럼 수정하여 다시 확인해보도록 한다.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
// threadName을 스레드가 사용하면 ThreadLocal을 생성할 때 매개변수로 전달된 값이 Value에 저장된다.
static ThreadLocal<string> threadName = new ThreadLocal<string>(() => { return $"My Name Is {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}"; });
static void WhoAmI()
{
// .IsValueCreadted를 통해 재사용 됐는지 확인
bool repeat = threadName.IsValueCreated;
if (repeat)
Console.WriteLine(threadName.Value + "(repeat)");
else
Console.WriteLine(threadName.Value);
}
static void Main(string[] args)
{
ThreadPool.SetMinThreads(1, 1);
ThreadPool.SetMaxThreads(3, 3);
Parallel.Invoke(WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI, WhoAmI);
// threadName 값 초기화
threadName.Dispose();
}
결과를 보면 같은 스레드ID를 재사용했을 때 (repeat)가 붙어있는 것을 확인할 수 있다.
결론
코드 실습을 통해 TLS 사용법을 알 수 있었고 각 스레드의 공간에서 정적인 변수를 사용할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.