Thread Local Storage (TLS): 쓰레드별 데이터 저장 방법

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멀티쓰레딩 환경에서 각 쓰레드가 자신만의 데이터 사본을 가지고 싶을 때가 있습니다. 이런 경우, Thread Local Storage (TLS)가 해결책이 될 수 있습니다. 이 글에서는 TLS의 개념, 사용법, 그리고 .NET에서 ThreadLocal<T>를 사용한 예제 코드를 통해 어떻게 활용할 수 있는지 알아보겠습니다.

Thread Local Storage란?

Thread Local Storage (TLS)는 각 쓰레드가 자신만의 고유한 데이터를 저장할 수 있도록 해주는 메커니즘입니다. TLS를 사용하면, 다른 쓰레드와 데이터를 공유하지 않고 각 쓰레드가 독립적으로 데이터를 관리할 수 있습니다. 이는 멀티쓰레딩 환경에서 데이터 무결성을 유지하고, 쓰레드 간의 데이터 충돌을 방지하는 데 도움이 됩니다.

예제 코드

.NET에서는 ThreadLocal<T> 클래스를 제공하여 TLS를 구현합니다. ThreadLocal<T>는 제네릭을 사용하여, 저장하고 싶은 데이터 타입을 지정할 수 있습니다. 각 쓰레드는 ThreadLocal<T> 인스턴스를 통해 값을 설정하거나 가져올 때 자신만의 고유한 값을 관리하게 됩니다.

 

다음 예제는 각 쓰레드가 자신만의 카운터를 갖고, 이를 독립적으로 증가시키는 과정을 보여줍니다.

using System;
using System.Threading;

class TLSDemo
{
    // ThreadLocal<int> 인스턴스를 생성합니다. 각 쓰레드는 자신만의 카운터 값을 갖게 됩니다.
    private static ThreadLocal<int> _counter = new ThreadLocal<int>(() => 0);

    public static void Main()
    {
        Thread[] threads = new Thread[5];
        for (int i = 0; i < threads.Length; i++)
        {
            threads[i] = new Thread(() =>
            {
                // 카운터를 10까지 증가시키며, 각 쓰레드는 독립적인 카운터 값을 갖습니다.
                for (int j = 0; j <= 10; j++)
                {
                    _counter.Value++;
                    Console.WriteLine($"Thread ID: {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}, Counter: {_counter.Value}");
                }
            });
            threads[i].Start();
        }

        foreach (Thread t in threads)
        {
            t.Join();
        }
    }
}

이 예제에서 ThreadLocal<int>는 각 쓰레드에게 자신만의 int 값을 제공합니다. 쓰레드는 이 값을 독립적으로 증가시킬 수 있으며, 다른 쓰레드의 값에 영향을 받지 않습니다. 결과적으로, 각 쓰레드는 자신만의 카운터를 1부터 10까지 증가시키는 작업을 수행합니다.

결론

Thread Local Storage (TLS)는 멀티쓰레딩 환경에서 각 쓰레드가 독립적인 데이터를 관리해야 할 때 매우 유용합니다. .NET의 ThreadLocal<T> 클래스를 사용하면, 간단하게 TLS를 구현할 수 있습니다. TLS를 활용하면 데이터 무결성을 유지하고, 쓰레드 간의 데이터 충돌을 방지할 수 있어 멀티쓰레딩 애플리케이션의 안정성과 성능을 향상시킬 수 있습니다.