[C# Thread] Thread 동기화 - Semaphore(세마포어) - C#

Semaphore(세마포어)

 세마포어는 동시에 엑세스할 수 있는 쓰레드 풀을 제한합니다. 다중 쓰레드에서 하나의 자원에 접근할 때 세마포어는 허용된 Concurrent 갯수 이상은 대기 토록하고 처리가 완료가 되면 완료된 쓰레드 갯수만큼 다음 쓰레드가 실행이 되도록 할 수 있습니다. 아래 "코드1"을 보시기 바랍니다.

//세파포어 선언
private static Semaphore _resourcePool;
//한번에 허용할 수 있는 최대 쓰레드 수
private static int _maximumThreads = 3;
 
[TestMethod]
public void Semaphore_TestMethod()
{
    //세마포어를 할당한다.
    //초기 실행 가능한 쓰레드는 0
    //최대 실행 가능한 쓰레드는 3
    _resourcePool = new Semaphore(0, _maximumThreads);
 
    for (int i = 0; i < 8; i++)
    {
        //쓰레드 할당
        Thread thread = new Thread(Worker);
        thread.Name = String.Concat("Thread ", i + 1);
        //쓰레드 실행
        thread.Start();
    }
 
    //세마포어를 통해 대기되고 있던 쓰레드가 허용됫 갯수의 쓰레드가 수행이 되도록 한다.
    _resourcePool.Release(_maximumThreads);            
}
 
/// <summary>
/// 비동기 임의의 작업(3초 대기)
/// </summary>
private static void Worker()
{
    //진입된 쓰레드가 대기 하도록 한다.
    _resourcePool.WaitOne();
    Console.WriteLine("{0} Enters", Thread.CurrentThread.Name);
    Debug.WriteLine("{0} Enters", Thread.CurrentThread.Name);
 
    Thread.Sleep(3000);
 
    Console.WriteLine("{0} Exits", Thread.CurrentThread.Name);
    Debug.WriteLine("{0} Exits", Thread.CurrentThread.Name);
    //진입된 쓰레드가 완료가 되었다고 알려준다.
    _resourcePool.Release();
}

[코드1] 세마포어를 통해 동시 쓰레드 실행 갯수 제한

 위 코드에서 보는 바와 같이 최대 실행 갯수(_maximumThreads)를 3으로 세팅되었고, new Semaphore(0, _maximunThreads); 로 선언하였다. 이렇게 초기 세팅이 되면 Worker()안에서 WaitOne할 때 수행되는 쓰레드는 모두 대기 상태가 된다. 그렇지만 for문 마지막에 _resourcePool.Release(_maximunThreads);를 통해서 모두 실행 가능 하도록 하여 Wowker()의 WaitOne에서 대기하고 있던 쓰레드 3개가 수행이 되는 것이다. 이 세마포어를 통해 동시성 제어를 할 수 있다.

 Semaphore class는 커널 모드 객체를 통해 동작하기 때문에 lock, Monitor, Interlocked 보다 무거운 면이 있다 그렇지만 다음에 소개하는 SemaphoreSlim을 사용하면 가볍게 같은 방식으로 수행하도록 제어할 수 있다.