멀티스레드와 멀티프로세스의 차이

멀티스레드(Multithreading)와 멀티프로세스(Multiprocessing)는 컴퓨터 성능을 향상시키기 위해 프로그램을 병렬로 실행하는 두 가지 주요 기법입니다. 이 글에서는 두 개념의 정의, 동작 원리, 차이점, 그리고 사용 사례를 알아보고, 각각의 장단점을 비교해보겠습니다.

멀티스레드란?

멀티스레드는 하나의 프로세스 내에서 여러 스레드가 실행되는 방식을 의미합니다. 스레드는 프로그램 실행의 가장 작은 단위로, 같은 메모리 공간을 공유하며 작업을 수행합니다. 예를 들어, 웹 브라우저는 한 스레드가 페이지를 로드하는 동안 다른 스레드가 사용자 입력을 처리할 수 있습니다.

멀티스레드의 주요 특징

• 공유 메모리를 사용하여 스레드 간 통신이 빠릅니다.
• 프로세스 간 전환보다 오버헤드가 적습니다.
• 동기화 문제가 발생할 수 있어 이를 관리하기 위한 추가 작업이 필요합니다.

멀티프로세스란?

멀티프로세스는 하나의 작업을 여러 개의 프로세스에서 처리하는 방식을 의미합니다. 각 프로세스는 독립적인 메모리 공간을 가지고 있어 안정성이 높습니다. 예를 들어, 서버는 클라이언트 요청마다 별도의 프로세스를 생성해 처리할 수 있습니다.

멀티프로세스의 주요 특징

• 각 프로세스가 독립적으로 실행되어 안정적입니다.
• 프로세스 간 통신(IPC: Inter-Process Communication)에 시간이 더 걸립니다.
• 메모리와 리소스 사용량이 상대적으로 높습니다.

멀티스레드와 멀티프로세스의 차이

특징	멀티스레드	멀티프로세스
메모리 사용	공유 메모리를 사용	독립적인 메모리 공간
안정성	스레드 중 하나가 문제가 생기면 전체 프로세스에 영향을 미침	프로세스가 독립적이므로 안정성이 높음
통신 속도	스레드 간 통신이 빠름	프로세스 간 통신이 비교적 느림
오버헤드	적음 (컨텍스트 스위칭이 빠름)	높음 (프로세스 생성 비용이 큼)
사용 사례	웹 서버, 게임, GUI 응용 프로그램	분산 처리, 클라이언트-서버 아키텍처

멀티스레드와 멀티프로세스의 선택 기준

멀티스레드와 멀티프로세스를 선택할 때는 다음과 같은 요소를 고려해야 합니다:

• 안정성이 중요한 경우 멀티프로세스를 선택합니다. 예: 크롬 브라우저의 탭별 프로세스.
• 성능이 중요하고 메모리 공유가 필요할 경우 멀티스레드를 선택합니다. 예: 게임 엔진.
• CPU 코어를 효율적으로 활용하려면 멀티프로세스가 유리한 경우가 많습니다.

활용 사례

멀티스레드

멀티스레드는 실시간 작업이 많거나, 공유 리소스가 많은 경우 적합합니다. 예를 들어:

• 비디오 처리 소프트웨어에서 화면 렌더링과 오디오 동기화를 동시에 처리
• 멀티플레이어 게임에서 네트워크 통신과 사용자 입력 처리

멀티프로세스

멀티프로세스는 안정성과 독립성이 중요한 환경에서 사용됩니다. 예를 들어:

• 웹 브라우저에서 각 탭이 독립적으로 실행
• 데이터베이스 서버에서 요청을 별도 프로세스로 처리

결론

멀티스레드와 멀티프로세스는 각각의 장단점이 있으므로 상황에 맞게 선택해야 합니다. 멀티스레드는 빠른 통신과 낮은 오버헤드가 필요할 때 유리하며, 멀티프로세스는 안정성과 독립성이 중요한 경우 적합합니다. 이를 이해하고 적절히 활용하면 더 효율적이고 안정적인 프로그램을 설계할 수 있습니다.