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계정을 잊어버리셨나요?

by 이승현 Feb 27. 2017

Threading Performance #04

HandlerThread, Thread priority

#01 Round-trip model

스레드 작업의 경우 대부분 왕복 모델(round-trip model)을 사용합니다.

UI 스레드에서 어떤 일을 다른 스레드에 넘긴 후, 다시 UI 스레드에서 받아 처리하는 작업.

이러한 경우 AsyncTask가 가장 적합하지만, 그렇지 않은 경우도 있습니다.

Threading Performance #03

AsyncTask | 시간이 오래 걸리는 작업은 ANR 방지나 성능 이슈를 줄이기 위해 별도의 작업자 스레드를 통해 처리하고, 이를 바탕으로 다시 UI 스레드에서 처리해야 합니다. 이를 위해 안드로이드는 Helper 클래스들을 제공하고 있습니다. AsyncTask AsyncTask를 사용하면 사용자 인터페이스에서 비동기식 작업을 수행할 수 있게 해줍니다. 작업 스레드에서

brunch.co.kr/@oemilk/47

#02 Camera Preview

카메라에서 미리보기 프레임을 가져 오기를 생각해봅시다.

미리보기 프레임들은 onPreviewFrame() callback을 통해 전달되고, 이 callback은 camera.open() 메서드가 호출된 동일한 스레드에서 호출되어야 합니다.

#03 MainThread

UI 스레드에서 이 callback을 호출하면 아주 큰 픽셀 배열을 처리하는 작업이 UI 렌더링 및 App 이벤트 처리 작업을 방해해 앱 성능에 영향을 끼칩니다.

메인 스레드(UI 스레드)에서 호출하기에는 적합하지 않습니다.

#04 AsyncTask

AsyncTask도 마찬가지입니다.

OS 버전에 따라 다르지만, 허니컴 이상부터는 단일 백그라운드 스레드에서 순차적으로 실행됩니다.

execute()
this function schedules the task on a queue for a single background thread or pool of threads depending on the platform version.

즉, 시간이 오래 걸리는 작업을 하면 다른 AsyncTask 작업에 영향을 주어, 결국 UI 렌더링 및 App 이벤트 처리 작업에 영향을 미칩니다.

HandlerThread

#05 HandlerThread

이러한 문제들을 해결하기 위해, callback들을 수신하고, 이를 오랫동안 처리할 수 있는 non-UI, non-AsyncTask 스레드가 필요합니다.

안드로이드는 HandlerThread라는 Helper 클래스를 제공하고 있습니다.

Threading Performance #01

Handler Thread, Main Thread Performance | Thread를 잘 사용하면 앱의 성능을 향상할 수 있습니다. 그만큼 중요한 개념 중 하나이며, 잘 정리된 글들도 쉽게 찾을 수 있습니다. https://developer.android.com/guide/components/processes-and-threads.html?hl=ko Thread는 기본적으로 세 단계(Begin, Do work, End)

brunch.co.kr/@oemilk/45

HandlerThread는 Looper를 가진 장기 실행 스레드입니다.

따라서 스레드를 live 상태로 유지하고, Message Queue를 가진 Looper와, Looper가 Message를 처리할 수 있도록 Message Queue에 Message를 추가하는 Handler를 생성할 수 있습니다.

#06 HandlerThread with onPreviewFrame() callback

HandlerThread에서 camera.open()과 onPreviewFrame() callback을 수신해서 처리할 수 있습니다.

UI 스레드나 AsyncTask에서 발생한 문제들도 사라지게 됩니다.

그리고 runOnUiThread를 통해 작업 결과를 UI 스레드에서 처리할 수도 있습니다.

간단하게 아래와 같이 구현할 수 있습니다.

시간이 오래 걸리는 non-UI 작업은 HandlerThread가 적합합니다.

#07 HandlerThread codes

Thread priority

#08 Thread priority

CPU가 한 번에 처리할 수 있는 스레드의 개수는 정해져 있습니다.

따라서 시스템의 스레드 스케줄러는 중요한 스레드에 높은 우선순위를 부여하고, 균형 있게 유지하여 결국 모든 작업을 완료해야 합니다.

HandlerThread를 포함하여 모든 스레드를 만들고 관리할 때, 올바른 우선순위를 갖도록 설정하는 것이 중요합니다.

너무 높게 설정하면 스레드가 UI 스레드와 RenderThread를 중단시켜 앱이 프레임을 떨어 뜨릴 수 있고, 너무 낮게 설정하면 비동기 작업 (이미지 로드 등)이 느려질 수 있습니다.

HandlerThread를 만들 때 수행 중인 작업의 유형에 따라
우선순위를 할당해야 합니다.

우선순위는 두 가지 방식으로 할당됩니다.

안드로이드는 앱의 생명 주기(life cycle) 상태를 기반으로 스레드 우선순위를 할당합니다.

#09 Thread priority based on the life cycle

화면에 보이는 앱(Active visible apps)들은 foreground 그룹에 할당되고, 나머지는 background에 할당됩니다. 그리고 foreground 그룹의 스레드는 디바이스 총 실행 시간의 약 90% ~ 95%를 차지하고, background 그룹은 약 5% ~ 10% 만 차지합니다.

즉, 화면에 보이는 앱들은 보이지 않는 앱들보다 많은 프로세서 시간을 할당받아, background 스레드는 foreground 스레드에 영향을 미치지 않고 작업을 수행할 수 있고, foreground 스레드도 문제없이 실행됩니다.

안드로이드는 스레드의 우선순위를 spawning 스레드(생성하고 실행하는 스레드)와 동일한 우선순위 및 그룹 멤버십으로 설정합니다.

따라서 foreground 그룹의 스레드는 동일한 우선순위를 가지고 프로세서 시간 할당에 대해 동일한 조건으로 경쟁합니다.