java의 FutureTask를 사용한 간단한 수행 대기

어떤 작업에 timeout을 주고 실행하고 싶은 경우가 있다. 예를 들어 web crawler를 만들 때에는 해당 페이지에 대한 응답이 10초정도 없을 경우에 그냥 그 페이지를 읽지 않도록 예외처리 하는 것이다.

이 글에서는 ExecutorService와 FutureTask를 사용하여 timeout 처리를 하는 간단한 예제를 소개한다.

• ExecutorService는 java 1.5 때 Doug Lea 아저씨가 추가한 좋은 Library이다. 이 글에서는 ThreadPool을 사용하기 위한 용도로 쓴다.
• FutureTask 역시 Doug Lea 아저씨가 추가한 class로 javadoc에서 그 설명을 간략히 따오면 cancellable asynchronous computation이다. 즉, 수행 Thread와 결과를 받는 Thread가 분리되고, 취소 가능하다. 이 class는 RunnableFuture를 구현하는데, 이는 Runnable와 Future 두 interface의 합성체이다.

어떤 작업에 timeout을 걸기 위해서는 적어도 수행 thread과 timeout을 걸어주는 thread가 분리되어야 한다. 간단하게 fork-join model을 생각해보자면 수행할 task는 fork된 thread에게 맡기고, join하는 main thread에서 join을 얼마나 기다려줄지 timeout을 지정해준다고 생각하면 되겠다.

java에서도 1.7부터 fork/join pool을 지원해주지만, 본 글에서는 안 다룬다.

일단 무엇을 작업해서 반환할지에 대한 FutureTask를 구현한다. FutureTask는 이름 그대로 Future + Task이다. 즉 Task를 수행한 결과를 Future로 받아볼 수 있는 구조로, 생성자로 Callable 객체를 받고 수행을 위한 run() 함수와 결과 값을 받기 위한 get() 함수를 갖는다.

FutureTask<String> task = new FutureTask<String>(
    new Callable<String>() {
        public String call() throws Exception {
            return /* complicated crawling code */;
        }
    });

뭔가 내부에서 복잡한 작업을 수행하는 callable object를 생성자로 받는 task 객체를 생성했다. 이제 task의 멤버 함수인 run()을 호출하게 되면 저 callable object가 실행되고, 그 수행 결과가 task 내부에 저장되는 것이다. 그러면 저 task의 상태가 completed(isDone()으로 확인) 인지 보고, get() 함수로 결과를 가져오면 되는 것이다.

이제 열심히 만든 task 객체를 수행할 thread를 생성하도록 하자. 하지만 thread를 매번 만드는 것은 매우 아깝고 귀찮은 일이므로 ExecutorService를 사용해보도록 하자.

ExecutorServicce threadPool = Executors.newCachedThreadPool();

다 만들었다(…) 이제 만든 ThreadPool을 사용하여 task를 실행해보자.

threadPool.execute(task);

정말 간단하게 ThreadPool을 만들었고, 해당 ThreadPool 내에 cache된 thread에게 우리가 만든 task를 수행시켰다. 이제 main thread에서는 적절히 timeout을 걸고 기다려보자.

try {
    String result = task.get(5 /* TIMEOUT */, TimeUnit.SECONDS);
    /* some codes for processing result */
} catch (TimeoutException e) {
    // timeout occurred!
}

결과값을 가져오는 get() 함수는 해당 task가 완료될 때까지 기다리는 함수이다(blocking). 이 함수는 timeout 시간을 인자로 받는 함수가 overload되어있는데, 위 예시처럼 해당 함수를 쓰면 해당 수행이 5초내로 끝나지 않으면 TimeoutException을 던지게 되는 것이다. 따라서 TimeoutException을 적절히 catch해서 적절하게 처리해주면 된다.