강의 메모 - ReentrantLock # 개요 # ReadWriteLock 은 읽기 작업과 쓰기 작업을 위해 연관된 두 개의 락(읽기 락, 쓰기 락)을 유지하는 인터페이스이다 일반적으로 락은 데이터를 조작하는 하나의 스레드의 임계영역을 보호하는 장치이며 데이터를 읽는 작업만 실행되는 영역은 여러 스레드가 동시에 접근해도 동시성 문제가 발생하지 않는다 읽기 작업이 많고 쓰기 작업이 적은 영역을 효율적으로 처리하기 위해 다수의 읽기와 하나의 쓰기를 읽기락과 쓰기락으로 구분해서 락을 운용하는 것이 필요하다 특징 # 성능 개선 ...
강의 메모 - Condition # 개요 # Condition 은 조건 변수 또는 조건 큐로 알려진 객체로서 Lock 과 결합하여 객체 당 여러 개의 Wait Queue 을 가지는 효과를 제공한다 Lock 이 synchronized 메서드와 문장의 사용을 대체하는 것처럼 Condition은 Object 모니터 메서드 (wait, notify and notifyAll) 의 사용을 대체하며 Lock 에 바인딩된다 Condition 은 한 스레드가 다른 스레드로부터 어떤 상태 조건이 참이 될 수 있다는 통지를 받을 때까지 실행을 중단하도록 하는 수단을 제공한다. ...
강의 메모 - ReentrantLock # 개요 # ReentrantLock 은 락 획득 과정에서 스레드가 대기하거나 차단하지 않는 API 를 지원하여 유연한 코드 구현이 가능하다 tryLock() 락을 획득한 경우와 획득하지 못한 경우를 별도로 처리해야하는 상황에서 사용 finally에서 lock 해제 필수 lockInterruptibly() 인터럽트의 명령을 받으면 catch 문 수행 ReentrantLock # ReentrantLock() // ReentrantLock(false)를 사용하는 것과 동일하며 내부적으로 NonfairSync 클래스 객체인 불공정성 락을 생성한다 ReentrantLock(boolean fair) //주어진 공정성 정책으로 인스턴스를 생성한다. 공정성 락을 사용해야 하는 경우 fair 는 true 이며 내부적으로 FairSync 클래스 객체를 생성한다 // 현재 스레드가 이 락을 보유한 횟수를 반환하며이 락을 보유하지 않은 경우에는 0 을 반환한다 int getHoldCount() // 현재 스레드가 이 락을 보유하고 있는지 확인한다. ...
강의 메모 - Lock & ReentrantLock - 1,2 # 개요 # Lock 구현은 synchronized 구문과 마찬가지로 상호배제와 가시성 기능을 가진 동기화 기법이며 synchronized 보다 더 확장된 락 작업을 제공한다 Lock 구현은 락을 획득 시 블록되지 않는 비 차단 시도(tryLock()), 인터럽트가 가능한 방식으로 락을 획득하는 시도(lockInterruptibly) 및 시간 제한을 둔 방식으로 락을 획득하는 시도(tryLock(long, TimeUnit))와 같은 추가 기능을 제공한다 synchronized 사용은 락 획득과 락 해제가 블록 구조화된 방식으로 발생하도록 강제한다 ...
강의 메모 - volatile # 개요 # volatile 은 변수의 가시성과 연산의 순서를 제어하기 위해 사용하는 키워드로서 스레드 간의 데이터 일관성과 가시성을 보장하는 역할을 한다 가시성 보장 : 모든 쓰레드가 동일한 값을 보는것 CPU 캐시 메모리와 메인 메모리 # 현대 컴퓨터는 거의 대부분 2개 이상의 CPU가 장착되어 있으며 각 코어에는 레지스터와 캐시메모리가 존재한다 CPU 캐시 메모리는 CPU 레지스터와 메인 메모리 사이에서 데이터 흐름을 최적화하고 성능을 향상시키기 위해 사용되는 고속 메모리이다 CPU 는 값을 읽어올 때 우선 캐시에 해당 값이 있는지 확인하고 없는 경우에만 메인 메모리에서 읽어오는 특성을 가진다 CPU 가 데이터 처리를 위해 메인 메모리로 접근 할 때 다음과 같은 순서로 진행한다 ...
강의 메모 - Deadlock - 교착상태 - 1,2 # 개요 # DeadLock(교착상태) 이란 프로세스나 스레드들이 서로가 소유하고 있는 자원을 기다리며 무한히 대기하고 있는 상태를 말한다 교착상태에서는 아무런 진전도 이루어지지 않아 작업이 진행되지 않는 문제가 발생한다 DeadLock 은 동일한 환경과 코드에서 발생할 수도 있고 발생하지 않을 수도 있다 완전한 해결은 없고, ‘예방’과 ‘최소화’하는 느낌 - 예측이 어려운 상황 데드락 발생 조건 # 데드락은 다음의 네 가지 필요 조건을 동시에 만족할 때 발생한다. ...
강의 메모 - 스레드 간 협력 - wait() & notify() # 개요 # wait(), notify(), notifyAll() 은 모니터 객체의 조건변수와 함께 사용해서 동기화를 구현할 수 있는 동기화 메커니즘이라 할 수 있다. wait(), notify(), notifyAll() 은 뮤텍스(상호배제) 동기화 기법으로 충족되지 않는 동기화 문제를 해결할 수 있는 협력에 의한 동기화 장치이다 wait(), notify(), notifyAll() 은 반드시 synchronized 블록 안에서만 사용해야 하며 이는 스레드가 모니터 락을 확보한 상태에서 이 API 들이 작동한다는 것을 의미한다 모니터 락 안에서 사용해야한다. ...
강의 메모 - synchronized 특성 # 재진입성 # 모니터 내에서 이미 synchronized 영역에 들어간 스레드가 다시 같은 모니터 영역으로 들어갈 수 있는데, 이를 “모니터 재진입"이라고 한다 재진입 가능하다는 것은 락의 획득이 호출 단위가 아닌 스레드 단위로 일어난다는 것을 의미하며 이미 락을 획득한 스레드는 같은 락을 얻기 위해 대기할 필요 없이 synchronized 블록을 만났을 때 같은 락을 확보하고 진입한다 같은 모니터라면 대기/경쟁 없이 바로 진입 가능 (스레드 단위) 상속하게 되면 자식은 부모의 락과 동일한 락을 가지게 된다 자식 클래스에서 method() 실행됨 부모클래스의 method() 실행 서로 모니터가 동일하므로 재진입이 가능한것 동기화 된 메서드에서 다른 동기화 된 메서드를 호출하는 경우 이미 락(lock)을 가지고 있는 스레드가 같은 락을 확보하고 재진입 시 데드락이 발생하지 않고 정상적으로 진행할 수 있게 된다 가시성 # synchronized 는 가시성을 지원한다 가시성이란 한 스레드가 공유자원을 수정하거나 쓰기 작업을 했을 때 다른 스레드가 수정한 내용이 보이는 것을 말한다 CPU 특성상 cache memory를 가진다. ...
강의 메모 - synchronized 메서드 동기화 # 인스턴스 메서드 동기화 (synchronized method) # 인스턴스 단위로 모니터가 동작하며 동일한 인스턴스 안에서 synchronized 가 적용된 곳은 하나의 락을 공유한다 인스턴스가 여러개일 경우 인스턴스별로 모니터 객체를 가지므로 스레드는 모니터 별로 락을 획득해서 동기화 영역에 진입하고 빠져 나올 때 락을 해제 할 수 있다 MyClass 내부적으로 가지고있는 객체 타입 : this (=모니터) 위 두 메서드의 모니터가 동일하다. 정적 메서드 동기화 (static synchronized method) # 클래스 단위로 모니터가 동작하며 synchronized 가 적용된 곳은 하나의 락을 공유한다 인스턴스와는 별개의 모니터를 가지고 임계 영역을 동기화 하기 때문에 인스턴스 단위로 메서드를 호출할지라도 락은 클래스 단위로 스레드간 공유된다 클래스는 메모리에 오직 하나만 존재하므로 하나의 모니터를 공유해서 동기화 하고자 할 때 사용 할 수 있다 정적메서드이기 때문에 클래스 타입으로 주어짐 -> MyCalss = monitor 인스턴스 메서드 동기화 (synchronized method) + 정적 메서드 동기화 (static synchronized method) # synchronized method 와 static synchronized method 가 혼용되었을 경우는 각 모니터별로 동기화를 진행한다 모니터가 섞여 있기 때문에 동기화가 의도한대로 정확하게 동작하는지 주의가 필요하다 위 1, 2 메서드의 모니터는 같다 위 3,4 메서드의 모니터는 같다 References 강의 : https://www. ...
강의 메모 - SpinLock & Busy Waiting # 개요 # 스핀락(SpinLock)은 뮤텍스나 세마포어와 같은 동기화 기법의 일종으로, 기다리지 않고 스레드가 임계영역을 사용할 수 있을 때까지 계속 반복하여 검사하는 동기화 메커니즘이다 작동방식 # 스레드가 공유 자원에 접근하려고 할 때, 먼저 스핀락을 시도한다 test_and_set() 함수가 이전 락 값인 0 을 반환하면 아직 락이 잠기지 않았다는 것을 의미하며 while 루프를 빠져 나온다 스레드는 스핀락을 얻고 해당 자원을 사용한다 그러나 이전 락 값이 1이면 이미 다른 스레드에 의해 잠긴 것을 의미하며 스핀락을 얻을 때까지 계속해서 반복적으로 검사를 수행한다 스레드가 자원 사용이 끝나면 lock 을 0 으로 변경해서 스핀락을 해제한다 Busy Waiting (바쁜 대기) # Busy waiting은 스레드가 어떤 조건이 만족될 때까지 계속해서 반복적으로 검사하는 것을 말한다 스레드가 특정 조건을 기다리는 동안 아무런 유용한 작업을 수행하지 않고, 무한 반복 루프를 돌며 CPU 자원을 계속 사용하는 것을 의미한다 스핀락은 이러한 busy waiting을 사용하는 동기화 기법 중 하나이다 스핀락 자바 구현 # 임계영역을 수행하고 unlock() 호출 스핀락의 장점, 단점 # 장점 ...