Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
스크립트: 37. 파이썬 - uwsgi의 --enable-threads 옵션 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 14878
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
 
(연관된 글이 3개 있습니다.)

파이썬 - uwsgi의 --enable-threads 옵션

uwsgi는 기본적으로 요청을 처리하는 방식이, 아파치 웹 서버의 동작 방식과 굳이 비교하자면 prefork에 해당합니다. 그리고 별도의 "--threads" 옵션을 지정하면 그때부터는 아파치의 worker 방식처럼 동작을 합니다.

여기서 (IIS에 익숙한) 윈도우 개발자들이 혼동하지 말아야 할 것은, worker 방식이라고 해서 모든 요청을 스레드로 받아 하나의 프로세스에서 처리하는 것은 아니라는 점입니다. 즉, 기본적으로 fork를 해 서브 프로세스를 생성하지만 prefork 방식에서는 요청과 서브 프로세스가 1:1이었다고 하면, worker 모델에서는 서브 프로세스 당 요청을 처리할 수 있는 스레드를 지정할 수 있어 fork된 프로세스 내에서 스레드를 이용해 여러 개의 요청을 처리할 수 있다는 정도입니다.


그리고, 파이썬 환경의 경우 GIL(Global Interpreter Lock)의 특징으로 인해 uwsgi 호스팅 환경에서는 또 다른 옵션이 하나 더 존재하는데 바로 "--enable-threads"입니다.

그런데, 사실 이 옵션의 의미가 명확하지 않습니다. 즉, 저 옵션을 지정하지 않았다고 해서 스레드가 아예 동작하지 않는 것은 아니기 때문입니다. 이를 위해 지난 글에 다룬,

python - time.sleep(...) 호출 시 hang이 걸리는 듯한 문제
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12875

time.sleep 함수를 이용해 테스트를 해보겠습니다.

def sleep_thread_test(request):
  from threading import Thread
  import datetime
  
  def handler():
    while True:
      print(datetime.datetime.now().time(), "time.sleep - start")
      time.sleep(2)  # sleep을 예로 들었지만, socket.recv 등의 함수를 실행해도 결과는 마찬가지입니다.
      print("time.sleep - end")
  
  t = Thread(target=handler)
  t.daemon = True
  t.start()
  
  return render(request, 'test/sleep_thread_test.html', {'result_set': "OK"})

만약 "--enable-threads" 옵션의 의미에 따라, 이를 지정하지 않았을 경우 스레드가 동작하지 않는다고 하면 화면에는 어떠한 로그도 찍히지 말아야 하지만, 위의 경우 적어도 "time.sleep - start" 함수까지는 실행이 됩니다.

게다가, 실제로 저 스레드는 요청이 처리되는 동안은 계속 살아서 동작을 합니다. 이에 대한 확인을 위해 다음과 같이 요청을 완료하기 전 일부러 time.sleep을 하나 추가해 주면,

def sleep_thread_test(request):
  # ...[생략]...
  
  t = Thread(target=handler)
  t.daemon = True
  t.start()
  
  time.sleep(3)
  
  return render(request, 'test/sleep_thread_test.html', {'result_set': "OK"})

적어도 저 시간 내에는 스레드가 계속 로그를 찍는 것을 볼 수 있습니다. 즉, 스레드가 사실 잘 동작하고 있으며, 단지 uwsgi는 요청 처리에 대한 파이프라인이 종료하는 시점이 되면 (실제로 그런 식으로 처리하는지 알 수 없지만) 그때까지 생성한 모든 리소스를 제거하는 것처럼 동작하는 식입니다. (IronPython으로 설명하면, 요청마다 Python.CreateEngine으로 독립 실행하는 것으로 보면 되겠습니다.)

그리고 이 상태에서 "--enable-threads" 옵션을 주면, 요청이 끝난 상태에서도 스레드 함수가 동작하므로 2초마다 로그가 계속 찍힌다는 차이점이 있습니다. (그런 의미에서, 사실 "--enable-threads"의 옵션명은 "--threads-go-on"이었으면 더 좋았을 것입니다. ^^;)

참고로, uwsgi의 경우 "--threads [...스레드 수...]" 옵션을 주거나 --py-autoreload 옵션을 준 경우에도 "--enable-threads" 옵션은 기본적으로 활성화됩니다.




잠시 prefork 모드에서의 uwsgi 동작을 살펴볼까요? 가령, 요청을 처리하는 코드에 os.getpid()를 함께 남겨 보면 예상으로는 fork 프로세스의 pid를 남길 것 같지만 그렇지 않고 주 프로세스의 pid가 남습니다. 예를 들어, 아래와 같이 호스팅되고 있다면,

$ pstree -p | grep uwsgi
        |-init(181)---init(182)---bash(183)---uwsgi(5751)-+-uwsgi(5755)
        |                                                 |-{uwsgi}(5756)
        |                                                 |-{uwsgi}(5757)
        |                                                 `-{uwsgi}(5759)

pid == 5751의 로그가 찍히는 것을 볼 수 있습니다. 아마도 자원의 낭비를 조금이라도 막기 위해 주 프로세스에도 요청을 처리하는 fork 프로세스의 기능을 포함하고 있는 것 같고, 이후 요청이 많아지면 그 하위로 처리를 분담할 것입니다. (혹시 이에 대한 명확한 동작 방식을 아는 분이 계시다면 ^^ 덧글을 달아주시길 부탁드립니다.)

그런데, 재미있는 것은 요청을 분배하는 것의 재현이 쉽지 않다는 것입니다. 가령, 아래와 같이 CPU 소비를 3초 동안 유지하는 코드를 만들고,

def sleep_thread_test(request):

    resultset = str(os.getpid())
    old_time = datetime.datetime.now()

    while True:
        now_time = datetime.datetime.now()

        gap = now_time - old_time
        if gap.total_seconds() > 3:
            break

    resultset = str(os.getpid()) + ', ' + str(int(gap.total_seconds())) + ', ' + str(old_time.time()) + ', ' + str(datetime.datetime.now().time())

    return render(request, 'bbs/sleep_thread_test.html', {'result_set': resultset})

2개의 웹 브라우저를 띄워 동시에 요청을 보내면 각각의 브라우저 화면에는 다음과 같은 출력이 나옵니다.

[A 요청]
sleep_thread_test 5960, 3, 05:19:10.662794, 05:19:13.662828 

[B 요청]
sleep_thread_test 5960, 3, 05:19:13.674797, 05:19:16.674827

uwsgi는 A 요청으로 인해 바쁘면서도 fork 서브 프로세스에게 B 요청을 넘기지 않고 그냥 요청을 받아들이면서 순차적으로 처리를 합니다. 그런데, 더욱 재미있는 것은 A, B 요청의 결과가 모두 클라이언트 웹 브라우저의 화면에 거의 동시에 나타난다는 점입니다. (그러니까, 위의 결과에서는 A 요청의 결과가 13초에 웹 브라우저로 전송되지 않고 16초에 B 요청의 결과와 함께 전송됩니다.)

비교 대상이 되는 gunicorn의 경우, 요청에 대한 처리 결과를 보면 fork 서브 프로세스의 pid가 나옵니다. 즉, 동일하게 다음과 같은 구조라면,

$ pstree -p | grep gunicorn
        |-init(181)---init(182)---bash(183)---gunicorn(5764)-+-gunicorn(5771)-+-{gunicorn}(5772)
        |                                                    |                |-{gunicorn}(5773)
        |                                                    |                `-{gunicorn}(5774)
        |                                                    |-{gunicorn}(5768)
        |                                                    `-{gunicorn}(5769)

요청을 처리하는 코드에서 출력하는 pid 값은 5771 등의 값이 나옵니다. 그리고, 위에서 다룬 3초 처리 페이지도 gunicorn에서 호스팅하면 다음과 같은 식으로 결과가 나옵니다.

[A 요청]
sleep_thread_test 5977, 3, 05:22:34.073204, 05:22:37.073261

[B 요청]
sleep_thread_test 5977, 3, 05:22:37.240478, 05:22:40.240503 

위의 텍스트만 보면 uwsgi와 처리 결과가 같지만, 다른 점이 있다면 gunicorn은 A 요청의 처리가 완료되는 37초 시점에 웹 브라우저 화면에 결과가 나타나고, 이후 다시 3초 후에 다른 웹 브라우저의 화면에 결과가 나타난다는 점입니다.




정리해 보면, uwsgi/gunicorn의 prefork 모드라는 것들은 매 요청마다 fork 서브 프로세스에 분배를 하는 형식은 아니고 어느 정도는 하나의 프로세스에서 순차적으로 처리를 유지하면서 동작합니다. 그런 와중에 uwsgi는 상식적이지 않은 동작을 하고.

어쨌거나 경험이 아직 많이 부족하지만 파이썬은 여러모로 참 희한한 언어인 것 같습니다. 상당히 고수준 언어인 듯하면서도, 이런 면에서는 호스팅 환경에 따라 동작이 휘둘리는 의존성을 가지고 있고.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 1/27/2023]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2023-01-08 11시39분
정성태
2023-01-27 02시01분
https://uwsgi-docs.readthedocs.io/en/latest/ThingsToKnow.html

By default the Python plugin does not initialize the GIL. This means your app-generated threads will not run. If you need threads, remember to enable them with enable-threads. Running uWSGI in multithreading mode (with the threads options) will automatically enable threading support. This “strange” default behaviour is for performance reasons, no shame in that.

기본적으로 GIL을 초기화하지 않기 때문에 이로 인해 사용자가 생성한 스레드가 실행되지 않는다고 합니다. 그러니까, 결국 --enable-threads 옵션이란 GIL에 대한 초기화를 결정하는 것입니다.
정성태

... 76  77  78  79  80  81  82  [83]  84  85  86  87  88  89  90  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11862정성태4/7/201920199개발 환경 구성: 437. .NET EXE의 ASLR 기능을 끄는 방법
11861정성태4/6/201919631디버깅 기술: 126. windbg - .NET x86 CLR2/CLR4 EXE의 EntryPoint
11860정성태4/5/201923524오류 유형: 527. Visual C++ 컴파일 오류 - error C2220: warning treated as error - no 'object' file generated
11859정성태4/4/201920749디버깅 기술: 125. WinDbg로 EXE의 EntryPoint에서 BP 거는 방법
11858정성태3/27/201921637VC++: 129. EXE를 LoadLibrary로 로딩해 PE 헤더에 있는 EntryPoint를 직접 호출하는 방법파일 다운로드1
11857정성태3/26/201919539VC++: 128. strncpy 사용 시 주의 사항(Linux / Windows)
11856정성태3/25/201919781VS.NET IDE: 134. 마이크로소프트의 CoreCLR 프로파일러 리눅스 예제를 Visual Studio F5 원격 디버깅하는 방법 [1]파일 다운로드1
11855정성태3/25/201921957개발 환경 구성: 436. 페이스북 HTTPS 인증을 localhost에서 테스트하는 방법
11854정성태3/25/201917619VS.NET IDE: 133. IIS Express로 호스팅하는 사이트를 https로 접근하는 방법
11853정성태3/24/201920412개발 환경 구성: 435. 존재하지 않는 IP 주소에 대한 Dns.GetHostByAddress/gethostbyaddr/GetNameInfoW 실행이 느리다면? - 두 번째 이야기 [1]
11852정성태3/20/201919625개발 환경 구성: 434. 존재하지 않는 IP 주소에 대한 Dns.GetHostByAddress/gethostbyaddr/GetNameInfoW 실행이 느리다면?파일 다운로드1
11851정성태3/19/201923377Linux: 8. C# - 리눅스 환경에서 DllImport 대신 라이브러리 동적 로드 처리 [2]
11850정성태3/18/201922441.NET Framework: 813. C# async 메서드에서 out/ref/in 유형의 인자를 사용하지 못하는 이유
11849정성태3/18/201921777.NET Framework: 812. pscp.exe 기능을 C#으로 제어하는 방법파일 다운로드1
11848정성태3/17/201918525스크립트: 14. 윈도우 CMD - 파일이 변경된 경우 파일명을 변경해 복사하고 싶다면?
11847정성태3/17/201923003Linux: 7. 리눅스 C/C++ - 공유 라이브러리 동적 로딩 후 export 함수 사용 방법파일 다운로드1
11846정성태3/15/201921648Linux: 6. getenv, setenv가 언어/운영체제마다 호환이 안 되는 문제
11845정성태3/15/201921770Linux: 5. Linux 응용 프로그램의 (C++) so 의존성 줄이기(ReleaseMinDependency) [3]
11844정성태3/14/201923106개발 환경 구성: 434. Visual Studio 2019 - 리눅스 프로젝트를 이용한 공유/실행(so/out) 프로그램 개발 환경 설정 [1]파일 다운로드1
11843정성태3/14/201918040기타: 75. MSDN 웹 사이트를 기본으로 영문 페이지로 열고 싶다면?
11842정성태3/13/201916399개발 환경 구성: 433. 마이크로소프트의 CoreCLR 프로파일러 예제를 Visual Studio CMake로 빌드하는 방법 [1]파일 다운로드1
11841정성태3/13/201916701VS.NET IDE: 132. Visual Studio 2019 - CMake의 컴파일러를 기본 g++에서 clang++로 변경
11840정성태3/13/201918321오류 유형: 526. 윈도우 10 Ubuntu App 환경에서는 USB 외장 하드 접근 불가
11839정성태3/12/201922288디버깅 기술: 124. .NET Core 웹 앱을 호스팅하는 Azure App Services의 프로세스 메모리 덤프 및 windbg 분석 개요 [3]
11838정성태3/7/201925893.NET Framework: 811. (번역글) .NET Internals Cookbook Part 1 - Exceptions, filters and corrupted processes [1]파일 다운로드1
11837정성태3/6/201939828기타: 74. 도서: 시작하세요! C# 7.3 프로그래밍 [10]
... 76  77  78  79  80  81  82  [83]  84  85  86  87  88  89  90  ...