멀티 스레드 프로그래밍

tbESQL/C 환경에서 멀티 스레드 프로그램을 작성하는 방법을 설명합니다.

개요

tbESQL/C를 이용하여 멀티 스레드(Multi-Thread) 프로그램을 작성할 수 있습니다. 멀티스레드 프로그램에서는 스레드가 공유하는 리소스에 대해 상호 배제(Mutual Exclusion)를 지키기 위한 동기화(Synchronization) 기법이 중요합니다.

참고

상호 배제란 여러 개의 스레드가 공통의 리소스에 접근할 때 리소스가 잘못된 조작으로 훼손되는 것을 방지하기 위해, 한 번에 하나의 스레드만 리소스에 접근하도록 제어하는 것을 말합니다.

만약 하나의 런타임 컨텍스트(Runtime Context)를 동시에 여러 스레드가 접근할 경우 사용자가 뮤텍스(Mutex) 등을 이용하여 동시 접근을 막아야 합니다.

뮤텍스는 공통의 리소스에 동시에 여러 스레드가 접근하는 것이 아닌, 한 스레드만 접근할 필요가 있을 때 사용합니다. 해당 리소스에 대한 뮤텍스 객체를 생성하고, 뮤텍스 객체가 비신호 상태이면 현재 스레드가 리소스를 사용한 후 이를 반환하고, 뮤텍스 객체가 신호 상태이면, 현재 스레드를 대기 상태로 만듭니다.

tbESQL/C에서는 런타임 컨텍스트를 각 스레드마다 할당해 스레드 간에 상호 배제를 보장할 수 있도록 합니다.

런타임 컨텍스트

tbESQL/C에서는 실행 중인 애플리케이션의 접속 정보와 세션(Session) 정보, 커서 정보 등을 저장하기 위하여 런타임 컨텍스트를 제공합니다.

싱글 스레드(Single-Thread) 기반의 tbESQL/C 프로그램에서는 사용자가 할당하지 않아도 디폴트로 설정 된 런타임 컨텍스트가 사용됩니다. 멀티스레드 프로그램의 경우 직접 런타임 컨텍스트를 할당하여 각 스레드마다 자신이 사용할 런타임 컨텍스트를 선택할 수 있고, 스레드 간에 런타임 컨텍스트 정보의 전달이 가능합니다.

사용자는 하나의 런타임 컨텍스트를 공유하는 멀티 스레드 프로그램을 작성할 수 있으나, 이 경우 런타임 컨텍스트에 접근할 때 뮤텍스 등을 이용하여 동시 접근을 막아야 합니다. 그렇게 하지 않으려면 각 스레드마 다 런타임 컨텍스트를 할당해 주면 됩니다.

프리컴파일러 옵션과 tbESQL/C 문장

tbESQL/C에서는 멀티 스레드와 관련하여 프리컴파일러 옵션과 tbESQL/C 문장을 제공합니다.

프리컴파일러 옵션

스레드와 관련된 프리컴파일러 옵션에는 THREADS가 있습니다.

멀티스레드 프로그램을 작성하기 위해서는 프리컴파일할 때 THREADS 옵션을 'YES'로 설정해야 합니다. 만약 THREADS 옵션을 'NO'로 설정하고, 멀티 스레드와 관련된 tbESQL/C 문장을 가진 소스 코드를 프리 컴파일할 경우 에러가 발생합니다.

또한 tbESQL/C가 사용하는 tbCLI 라이브러리의 경우 THREADS 옵션을 YES로 설정해야 컨텍스트 관련 문장을 사용할 수 있으며 스레드 사용과 관련된 리소스가 안전한 상태로 라이브러리를 수행합니다.

tbESQL/C 문장

스레드와 관련된 tbESQL/C 문장을 설명하기 전에, ctx_var에 대해 설명하면, ctx_var는 tbESQL에서 제공하는 sql_context 타입의 호스트 변수입니다. 이 변수는 해당 런타임 컨텍스트를 가리킵니다.

ctx_var는 다음과 같이 선언합니다.

sql_context ctx_var;

스레드와 관련된 tbESQL/C 문장은 다음과 같습니다.

ENABLE THREADS

ENABLE THREADS 문장이 명시된 후부터 실행되는 tbESQL/C 문장은 멀티 스레드 환경에서 실행됩니다 는 것을 의미합니다. 스레드와 관련된 모든 tbESQL/C 문장은 이 문장이 명시된 후에 사용할 수 있습니다.

다음은 ENABLE THREADS 문장을 사용하는 예입니다.

EXEC SQL ENABLE THREADS;

CONTEXT ALLOCATE

sql_context 타입의 ctx_var 호스트 변수에 런타임 컨텍스트를 할당합니다. 할당된 ctx_var는 CONTEXT USE, CONTEXT FREE에 사용될 수 있습니다.

다음은 CONTEXT ALLOCATE 문장을 사용하는 예입니다.

EXEC SQL CONTEXT ALLOCATE :ctx_var;

CONTEXT USE

EXEC SQL CONTEXT USE 문장을 통해 이 문장 이후의 ESQL 문장에서 사용할 런타임 컨텍스트를 지정 해 줄 수 있습니다. 이 문장의 적용 범위는 EXEC SQL WHENEVER 문장과 마찬가지로 다음에 나올 EXEC SQL CONTEXT USE 문장 직전까지입니다.

ctx_var는 EXEC SQL CONTEXT ALLOCATE를 통해 런타임 컨텍스트를 할당 받은 변수이어야 하고, 'DEFAULT'로 설정할 경우 디폴트로 설정된 런타임 컨텍스트를 사용하겠다는 의미입니다. 모든 tbESQL/C 애플리케이션은 실행될 때 디폴트 런타임 컨텍스트를 할당 받습니다.

다음은 CONTEXT USE 문장을 사용하는 예입니다.

EXEC SQL CONTEXT USE { :ctx_var | DEFAULT };

CONTEXT FREE

sql_context 타입의 ctx_var 호스트 변수에 할당된 런타임 컨텍스트를 해제합니다. ctx_var는 EXEC SQL CONTEXT ALLOCATE를 통해 런타임 컨텍스트가 할당된 변수여야 합니다.

다음은 CONTEXT FREE 문장을 사용하는 예입니다.

EXEC SQL CONTEXT FREE :ctx_var;

주의사항

멀티 스레드 프로그램을 작성할 경우 각각의 스레드가 공유하는 리소스에 대한 상호 배제를 보장하는 것이 중요합니다.

sqlca, sqlda와 같이 전역(global)으로 선언된 변수의 경우 tbESQL/C 런타임 라이브러리(Runtime Library) 에서는 상호 배제를 보장하지 않습니다. 그러므로 각 런타임 컨텍스트가 자기만의 변수를 처리할 수 있도록 다음과 같이 프로그램을 작성해야 합니다.

sql_context ctx;
...
void do_update()
{
    struct sqlca sqlca;
    /* 지역(local) 변수로 선언하여 현재 스레드(런타임 컨텍스트)만의 변수로 사용합니다. */
...
    EXEC SQL CONTEXT USE :ctx;
    EXEC SQL UPDATE TEST SET COL1 = 'thread' 
             WHERE COL2 = 2.5;
    if (sqlca.sqlcode < 0) do_error();
}
...

사용 예제

다음은 스레드 관련된 프리컴파일러 옵션과 tbESQL/C 문장을 사용하는 예입니다.

sql_context ctx1; 
sql_context ctx2;

EXEC SQL ENABLE THREADS;
EXEC SQL CONTEXT ALLOCATE :ctx1; 
EXEC SQL CONTEXT ALLOCATE :ctx2;

EXEC SQL INSERT INTO TEST VALUES('test1');
                                /* 디폴트 런타임 컨텍스트에 적용됩니다. */
                                
EXEC SQL CONTEXT USE :ctx1;
EXEC SQL INSERT INTO TEST VALUES('test2');
                                /* ctx1 런타임 컨텍스트에 적용됩니다. */
                                
EXEC SQL CONTEXT USE :ctx2;
EXEC SQL INSERT INTO TEST VALUES('test3');
                                /* ctx2 런타임 컨텍스트에 적용됩니다. */
                                
EXEC SQL COMMIT;
                                /* ctx2 런타임 컨텍스트를 커밋합니다. */
                                
EXEC SQL CONTEXT FREE :ctx1; 
EXEC SQL CONTEXT FREE :ctx2;