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@Scheduled 이해하기 - 내부 동작 원리와 스레드 관리

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By sihyun 9 min read

스케줄링은 어떤 작업에 대해 지정된 기간 또는 시간에 동작하도록 하는 것이다.

Spring에서 스케줄링 작업을 처리하기 위해 외부 라이브러리를 이용하거나
Spring Boot에서 제공하는 @Scheduled 어노테이션을 이용하면 간단히 구현할 수 있다.

@Scheduled란?

예를 들어, 매일 아침 8시에 자동으로 이메일을 보내고 싶다면
아래와 같이 설정하면 된다.

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@Component
public class MessageScheduler {

    // 매일 오전 8시 정각 실행 (Cron 표현식)
    @Scheduled(cron = "0 0 8 * * *", zone = "Asia/Seoul")
    public void sendScheduledMessage() {
        System.out.println("[스케줄러 동작] 이메일 발송 작업이 실행되었습니다!");
    }
}
  • @Scheduled가 붙은 메서드는 Spring이 자동으로 호출한다.
  • cron 표현식으로 “언제” 실행할지 설정한다.
    (예: 0 0 9 * * * ➔ 매일 오전 9시)
  • zone을 지정하면 서버 시간대와 관계없이 일정하게 실행된다.


사용 예시 (10초마다 실행)

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@Slf4j
@Component
public class MessageScheduler {

    // 10초마다 실행
    @Scheduled(fixedRate = 10000)
    public void testScheduler() {
        log.info("[테스트] 스케줄러가 10초마다 실행됩니다.");
    }
}

스케줄링 기능을 동작시키기 위해
애플리케이션 진입점에 @EnableScheduling을 추가해주면 된다.

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@SpringBootApplication
@EnableScheduling
public class EmailSchedulerServerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EmailSchedulerServerApplication.class, args);
    }
}

실행하면 아래와 같이 콘솔 로그에 찍히게 된다.

fixedRate

그렇다면 내부에서는 무슨 일이 벌어지고 있는걸까?

단순히 @Scheduled를 붙였을 뿐인데, Spring은 어떻게 메서드의 실행 시점을 기억하고 주기적으로 실행시킬까?
이 일을 담당하는 핵심 클래스는 ScheduledAnnotationBeanPostProcessor 이다.

실제 내부 동작 흐름을 살펴보자!

1. @EnableScheduling - 스케줄링 기능의 시작점

먼저 우리가 @EnableScheduling을 클래스에 붙이는 순간, Spring은 다음과 같은 일을 한다.

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@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Import(SchedulingConfiguration.class)
public @interface EnableScheduling {

}

여기서 핵심은 @Import(SchedulingConfiguration.class)이다.
Spring은 이 어노테이션을 읽고 SchedulingConfiguration 클래스를 설정으로 등록한다.

2. SchedulingConfiguration - 스케줄링 핵심 Bean 등록

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@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
public class SchedulingConfiguration {

	@Bean(name = TaskManagementConfigUtils.SCHEDULED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)
	@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
	public ScheduledAnnotationBeanPostProcessor scheduledAnnotationProcessor() {
		return new ScheduledAnnotationBeanPostProcessor();
	}
}

핵심 클래스인 ScheduledAnnotationBeanPostProcessor()가 Bean으로 등록된다.
이 메서드를 통해 모든 Bean을 스캔하면서 @Scheduled가 붙은 메서드를 찾는다.

3. ScheduledAnnotationBeanPostProcessor - 핵심 동작 흐름

  • 모든 Bean을 스캔

모든_bean_스캔

@Scheduled가 붙은 메서드를 발견하면 annotatedMethods map에 저장한다.

  • 스케줄링 작업으로 등록

스캔한 메서드들을 이용해 processScheduled()를 호출한다.

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annotatedMethods.forEach((method, scheduledAnnotations) ->
    scheduledAnnotations.forEach(scheduled -> processScheduled(scheduled, method, bean))
);

processScheduled() - 주기 등록의 핵심 로직

“이 메서드를 언제, 어떤 방식으로 실행할지”를 결정한다.

ScheduledTaskRegistrar

@Scheduled(fixedRate = 10000)처럼 설정된 값에 따라,
FixedRateTask, FixedDelayTask, CronTask 등의 객체로 감싸서
ScheduledTaskRegistrar에 등록한다.

여기서 ScheduledTaskRegistrar는 스케줄링 작업을 실제로 실행할 TaskScheduler를 관리한다.

TaskScheduler - 실제 실행 스레드 관리

Spring은 내부에서 SingleThreadScheduledExecutor를 사용해 단일 스레드로 스케줄링을 수행한다.

즉,

  • 한 번에 하나의 스케줄 작업만 실행된다.
  • 하나의 작업이 끝나야 다음 스케줄이 실행된다.

참고한 블로그 글

스프링부트 Scheduler 정해진 시간마다 동작 시키는법
@Scheduled를 이용한 스케쥴러 구현하기
spring scheduler 작동 원리

기본 스레드 동작 방식

단일 스레드로 스케줄을 관리하는데, 이는 어떻게 관리되는 방식일까?
한 번에 하나의 스케줄만 실행한다고 생각하면 쉽다.

  • 하나의 @Scheduled 메서드가 실행 중이라면
    그게 끝날 때까지 다음 스케줄이 “대기”해야 한다.
  • 동시에 여러 스케줄이 있더라고 하나의 스레드에서 순차적으로 실행된다.

예시

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@Slf4j
@Component
public class MessageScheduler {

    @Scheduled(fixedRate = 5000)
    public void testScheduler() throws InterruptedException {
        log.info("작업 시작");
        Thread.sleep(10000); // 10초 소요
        log.info("작업 끝");
    }
}

singleThreadScheduling

“5초마다 실행”으로 설정해두었지만, 실제로 10초마다 실행된다.
이전 작업이 끝나야 다음 작업이 시작되기 때문이다.

병렬 실행은 불가능할까?

아니다. 가능하다.
Spring에서는 스레드풀을 직접 지정하면 병렬로 실행되게 만들 수 있다.

TaskScheduler라는 Bean을 등록해서 스레드 개수를 조절할 수 있다.

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@Configuration
@EnableScheduling
public class SchedulerConfig {

    @Bean
    public TaskScheduler taskScheduler() {
        ThreadPoolTaskScheduler scheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();

        scheduler.setPoolSize(3); // 최대 3개의 스레드로 동시 실행
        scheduler.setThreadNamePrefix("mail-scheduler-"); // 스레드 이름의 접두사를 "mail-scheduler-"로 설정
        scheduler.initialize();

        return scheduler;
    }
}

@Scheduled 메서드가 여러 개여도 서로 다른 스레드에서 동시에 실행된다.

예시

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mail-scheduler-1 [INFO] 작업 A 시작
mail-scheduler-2 [INFO] 작업 B 시작
mail-scheduler-3 [INFO] 작업 C 시작

참고한 블로그 글

@Scheduled 사용할 때 스레드 설정


fixedRate / fixedDelay / cron 차이

속성의미특징
fixedRate이전 실행 ‘시작 시점’ 기준으로 주기 실행병렬 실행 가능성 있음 (작업이 길다면 겹칠 수 있음)
fixedDelay이전 실행 ‘종료 시점’ 기준으로 주기 실행절대 겹치지 않음
cron특정 시간에 실행크론 표현식 기반, 정밀한 제어 가능

마무리

오늘은 Spring의 @Scheduled가 내부적으로 스케줄링 전용 스레드를 관리하고 실행 시점을 제어하는 구조라는 것을 알아보았다.

이제 단순히 로그를 찍어보는 게 아닌, 스케줄러가 특정 시점에 메시지를 생성하고, 그 메시지를 RabbitMQ를 통해 Queue ➔ Consumer로 전달하는 과정을 구현해볼 예정이다.

다음 글에서는 RabbitMQ와 스케줄러를 연동하여 실제 메시지를 발송하고 수신하는 흐름을 실습해보고자 한다.

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