Java의 ExecutorService 스레드 풀 정복하기

Java에서 병렬 처리나 비동기 작업을 구현할 때 Thread를 직접 생성해 사용하는 방식은 더 이상 일반적이지 않습니다. 요즘 Java에서는 ExecutorService를 사용하여 스레드 풀(Thread Pool)을 효율적으로 관리하는 것이 표준입니다. 특히 Executors 클래스에서 제공하는 팩토리 메서드들을 활용하면 다양한 유형의 스레드 풀을 간편하게 생성할 수 있습니다.

이번 글에서는 Executors가 제공하는 대표적인 스레드 풀 4종류를 살펴보고, 각각의 사용 시나리오와 주의할 점을 예제 중심으로 정리해보겠습니다.

 

newFixedThreadPool(int nThreads)

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이 메서드는 정해진 개수만큼의 스레드를 미리 생성하고, 그 스레드들이 재사용되며 작업을 처리합니다. 더 많은 작업이 들어오면 내부 큐에 쌓이고, 기존 스레드들이 작업을 처리하면 순차적으로 소비됩니다.

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);

 

✅ 사용 시점

• 처리할 작업량은 많지만, 동시에 처리해야 하는 작업 수를 제한하고 싶은 경우
• CPU 자원을 고르게 사용하며, 안정적인 처리량을 원하는 경우

🧪 예시

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    final int taskId = i;
    executor.submit(() -> {
        System.out.println("Task " + taskId + " executed by " + Thread.currentThread().getName());
        Thread.sleep(1000); // 모의 작업
    });
}

 

⚠️ 주의

• 과도하게 큰 작업 큐가 쌓일 수 있음 → 메모리 사용량 증가
• 스레드 수는 CPU 코어 수나 애플리케이션 특성에 맞게 설정해야 함

 

newCachedThreadPool()

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이 스레드 풀은 요청이 많으면 새로운 스레드를 계속 생성하고, 특정 기간 동안 사용되지 않으면 제거합니다. 캐시된 스레드를 재사용하므로 빠르고 유연합니다.

ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();

 

✅ 사용 시점

• 작업이 짧고 빠르게 끝나는 I/O 중심의 작업일 때
• 짧은 burst가 자주 발생하는 상황에서 유용

🧪 예시

for (int i = 0; i < 100; i++) {
    final int taskId = i;
    executor.submit(() -> {
        System.out.println("Task " + taskId + " executed by " + Thread.currentThread().getName());
    });
}

 

⚠️ 주의

• 요청이 많을 경우 스레드가 무제한으로 늘어나 과부하가 될 수 있음
  → 실제 운영에서는 ThreadPoolExecutor로 커스텀 제어 필요

 

newSingleThreadExecutor()

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항상 단 하나의 스레드만 사용하여 작업을 처리합니다. 작업은 FIFO 순서로 실행되며, 순서가 중요한 로직에 적합합니다.

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();

 

✅ 사용 시점

• 작업 순서가 중요할 때
• 하나의 리소스(DB, 파일 등)에 대해 직렬화된 접근이 필요할 때

🧪 예시

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    final int taskId = i;
    executor.submit(() -> {
        System.out.println("Processing task " + taskId);
        Thread.sleep(500);
    });
}

 

⚠️ 주의

• 하나의 스레드에 의존하기 때문에 처리량은 낮음
• 스레드가 죽으면 새로운 스레드로 대체되므로 중단되지는 않음

 

newScheduledThreadPoool(int corePoolSize)

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지연 실행(delay)이나 주기적인 작업(interval) 실행에 특화된 스레드 풀입니다. ScheduledExecutorService를 반환하며, Java의 타이머 역할도 수행할 수 있습니다.

ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(2);

 

✅ 사용 시점

• 주기적인 백업 작업, 모니터링, 알림 전송 등
• 특정 시간 후 작업을 실행하고 싶을 때

🧪 예시

scheduler.scheduleAtFixedRate(() -> {
    System.out.println("Heartbeat sent by " + Thread.currentThread().getName());
}, 1, 5, TimeUnit.SECONDS);  // 1초 후 시작, 5초마다 반복

 

⚠️ 주의

• 작업이 너무 오래 걸리면 다음 주기 작업이 지연될 수 있음
  → 처리 시간이 일정하지 않다면 scheduleWithFixedDelay()를 고려

 

🔍 Thread Pool 선택 가이드

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목적	추천 스레드 풀
CPU 바운드 작업 (병렬 처리)	newFixedThreadPool(n)
I/O 바운드, 짧은 작업 많음	newCachedThreadPool()
순차 실행 보장	newSingleThreadExecutor()
타이머 / 주기 작업	newScheduledThreadPool(n)

 

 

🧠 마무리

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Java에서 Executors 팩토리 메서드는 다양한 형태의 스레드 풀을 간단히 생성할 수 있게 도와줍니다. 하지만, 운영 환경에서는 ThreadPoolExecutor를 직접 생성하여 작업 큐, 최대 스레드 수, 거부 정책 등을 세밀하게 조절하는 것이 더욱 안전하고 확장성 있는 선택입니다.