[Android] 프로세스, 스레드, 코루틴의 차이점 완벽 정리

안드로이드 개발을 하다 보면 "프로세스", "스레드", "코루틴"이라는 용어를 자주 접하게 됩니다. 각각의 개념이 무엇을 의미하며 어떤 상황에서 사용되는지 명확히 이해하는 것은 효율적인 개발에 큰 도움이 됩니다. 이번 글에서는 프로세스, 스레드, 코루틴의 차이점을 쉽게 설명하고, 안드로이드 개발에서 이들이 어떻게 활용되는지 알아보겠습니다.

1. 프로세스(Process)

정의

프로세스는 운영체제에서 실행 중인 하나의 프로그램을 말합니다. 운영체제는 각 프로세스마다 독립된 메모리 공간을 할당하여 다른 프로세스와 격리된 상태로 실행됩니다.

특징

• 독립성: 각 프로세스는 서로 독립적으로 실행되며, 한 프로세스의 문제가 다른 프로세스에 영향을 미치지 않습니다.
• 자원 소모: 프로세스 간의 격리로 인해 생성과 관리에 많은 자원이 필요합니다.
• 멀티프로세스 지원: 안드로이드에서는 하나의 앱이 여러 프로세스를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, manifest 파일에서 android:process 속성을 사용하여 별도의 프로세스를 지정할 수 있습니다.

사용 예

• 서비스(Service)가 별도의 프로세스에서 동작하도록 설정하여 메인 프로세스의 리소스를 절약.
• 무거운 작업을 다른 프로세스에서 실행해 앱의 안정성 확보.

2. 스레드(Thread)

정의

스레드는 프로세스 내에서 실행되는 작업 단위입니다. 하나의 프로세스는 여러 스레드를 포함할 수 있으며, 이들은 같은 메모리 공간을 공유합니다.

특징

• 공유 메모리: 동일한 프로세스 내의 모든 스레드는 동일한 메모리를 공유하므로 데이터 공유가 용이합니다.
• 경량성: 프로세스보다 적은 자원을 사용합니다.
• 병렬 처리: 멀티스레딩을 통해 병렬 작업을 수행할 수 있습니다.

주의점

• 동기화 문제: 여러 스레드가 같은 자원에 접근할 때 동기화 문제가 발생할 수 있습니다.
• UI 스레드 제약: 안드로이드에서 메인(UI) 스레드는 UI 작업만 처리해야 하며, 네트워크 요청이나 데이터베이스 작업은 별도의 스레드에서 처리해야 합니다.

사용 예

• AsyncTask (현재는 사용 지양됨), HandlerThread, ExecutorService 등을 사용한 비동기 작업 처리.

3. 코루틴(Coroutine)

정의

코루틴은 경량 스레드로 불리며, 비동기 프로그래밍을 쉽게 구현할 수 있는 도구입니다. 코루틴은 특정 시점에서 실행을 중단하고 다시 재개할 수 있는 특성을 가지고 있습니다.

특징

• 비동기 처리: 코루틴은 스레드의 차단 없이 비동기 작업을 처리할 수 있습니다.
• 가벼운 자원 사용: 스레드보다 가벼워서 많은 수의 코루틴을 동시에 실행할 수 있습니다.
• 구조적 동시성: 코루틴 스코프를 사용해 계층적으로 작업을 관리할 수 있습니다.
• 사용 편의성: 코루틴은 스레드의 복잡한 관리 없이 간단한 코드로 비동기 작업을 구현할 수 있습니다. suspend 키워드와 함께 코드를 읽기 쉬운 직렬화된 방식으로 작성할 수 있어 가독성과 유지보수성이 향상됩니다.

왜 코루틴이 스레드보다 가볍고 쉬운가?

1. 스택 메모리 사용량 감소: 코루틴은 스레드처럼 고정된 스택 메모리를 사용하지 않으며, 필요할 때만 메모리를 사용하고 반환합니다.
2. 컨텍스트 스위칭 비용 감소: 코루틴은 운영체제 수준의 스레드 스위칭이 아닌 사용자 수준의 스위칭을 사용해 성능을 높입니다.
3. 보다 단순한 API: 코루틴은 launch, async 등의 간단한 함수 호출로 비동기 작업을 처리할 수 있어 학습 곡선이 완만합니다.

안드로이드에서의 활용

• Kotlinx.coroutines 라이브러리를 사용하여 간단한 비동기 처리를 구현.
• suspend 함수와 CoroutineScope를 활용한 네트워크 요청 및 데이터베이스 작업 처리.

사용 예

CoroutineScope(Dispatchers.IO).launch {
    val data = fetchDataFromNetwork()
    withContext(Dispatchers.Main) {
        updateUI(data)
    }
}

4. 프로세스, 스레드, 코루틴의 차이점 비교

구분	프로세스	스레드	코루틴
독립성	서로 독립적	동일 프로세스 내에서 동작	스레드 위에서 동작
메모리 사용	별도의 메모리 공간 사용	동일한 메모리 공간 공유	스레드보다 적은 자원 사용
생성 비용	높음	중간	낮음
병렬 처리	멀티프로세스 지원	멀티스레드 지원	비동기 처리 지원
활용 사례	앱의 주요 기능 분리	비동기 작업 처리	비동기 네트워크 요청

결론

프로세스, 스레드, 코루틴은 각기 다른 목적과 특징을 가진 개념으로, 상황에 맞게 적절히 활용하는 것이 중요합니다. 안드로이드 개발에서 이러한 개념을 올바르게 이해하고 사용하면 성능과 안정성을 모두 갖춘 앱을 개발할 수 있습니다.

이 글이 프로세스, 스레드, 코루틴의 차이를 이해하고 활용하는 데 도움이 되길 바랍니다. 추가로 궁금한 점이나 의견이 있다면 댓글로 남겨주세요!