파이썬에서 멀티프로세싱과 멀티스레딩을 활용하면 성능을 극대화할 수 있어요. 일반적으로 프로그램의 성능을 높이기 위해서 많이 사용되는 기술인데요, 이 두 가지 방법은 어떻게 다르고, 각각 어떤 상황에서 유용하게 쓰이는지 알아보도록 할게요.
멀티프로세싱과 멀티스레딩의 기본 개념
멀티프로세싱(Multiprocessing)
멀티프로세싱은 여러 개의 프로세스를 동시에 실행하는 방법이에요. 각 프로세스는 독립적으로 실행되며, 메모리의 공간도 서로 격리되어 있어요. 이 때문에 CPU의 코어를 최대한 활용할 수 있는 장점이 있어요. 멀티프로세싱의 주요 특징은 다음과 같아요:
– 독립적인 프로세스 간의 격리
– CPU의 코어 수에 비례하여 성능 향상
– GIL(Global Interpreter Lock) 문제의 개선
멀티스레딩(Multithreading)
반면에 멀티스레딩은 하나의 프로세스 안에서 여러 스레드를 생성해 동시에 작업을 수행하는 방식이에요. 스레드는 같은 메모리 공간을 공유하기 때문에 데이터의 접근이 용이하지만, 이로 인해 동기화 문제가 발생할 수 있어요. 멀티스레딩의 주요 특징은 다음과 같아요:
– 같은 프로세스 내에서 실행되는 스레드
– 메모리 공유로 인한 빠른 데이터 접근
– 동기화 문제와 GIL로 인한 성능 저하 가능성
멀티프로세싱과 멀티스레딩의 비교
이 두 가지 방법에 대한 이해를 돕기 위해 다음과 같은 표로 정리해보았어요.
| 특징 | 멀티프로세싱 | 멀티스레딩 |
|---|---|---|
| 실행 단위 | 프로세스 | 스레드 |
| 메모리 | 독립적 | 공유 |
| CPU 활용 | 높음 | 제한적 |
| 복잡성 | 낮음 | 높음 |
언제 멀티프로세싱을 사용하고 언제 멀티스레딩을 사용해야 할까요?
멀티프로세싱을 사용하는 경우
- CPU 계산량이 많은 작업 (예: 이미지 처리, 대량 데이터 처리)
- 각 프로세스를 독립적으로 관리할 수 있는 경우
- GIL 문제를 피하고 싶을 때
멀티스레딩을 사용하는 경우
- I/O 바운드 작업 (예: 파일 읽기, 웹 크롤링)
- 데이터 공유가 필요한 경우
- 간단한 작업을 여러 번 처리할 때
파이썬에서의 구현 예시
멀티프로세싱 예시
다음은 multiprocessing 모듈을 사용한 간단한 예제인데요:
def worker(num):
print(f’Worker: {num}’)
time.sleep(2)
print(f’Worker {num} done’)
if name == “main“:
processes = []
for i in range(5):
p = multiprocessing.Process(target=worker, args=(i,))
processes.append(p)
p.start()
for p in processes:
p.join()
멀티스레딩 예시
다음은 threading 모듈을 활용한 멀티스레딩의 예제예요:
def worker(num):
print(f’Worker: {num}’)
time.sleep(2)
print(f’Worker {num} done’)
threads = []
for i in range(5):
t = threading.Thread(target=worker, args=(i,))
threads.append(t)
t.start()
for t in threads:
t.join()
결론
멀티프로세싱과 멀티스레딩은 각각 장단점이 있으므로, 상황에 맞는 적절한 방법을 선택하는 것이 중요해요.
이 포스팅을 통해 멀티프로세싱과 멀티스레딩의 각각의 개념과 활용법을 이해하는 데 도움이 되었기를 바라요. 앞으로 여러분의 프로그램에 이 기술들을 적용해 성능을 한층 더 향상시켜 보세요! 두 기술을 적절히 활용하면 더 많은 작업을 효율적으로 처리할 수 있을 거예요.