크기가 일반적으로 작고 읽기 전용 작업이 변경 작업보다 훨씬 많을 때 사용하면 좋은 라이브러리이다. iteration 중, 스레드 간의 간섭이 없어야 할때 사용하기 좋다. 즉, 스레드 안전하다.

하지만 변경 작업 같은 경우(add, set, remove) snapshot(복제본)을 이용하여 변경작업을 하기 때문에 비용이 비싸다. 내부적으로 object lock, synchronized 등이 사용되기 때문에 읽기 작업이 많고 변경작업이 적은 경우에 사용하는 것이 좋다. 그리고 해당 라이브러리는 iteration 중 remove를 지원하지 않는다.

 

해당 라이브러리가 스레드 안전한 이유는 iteration을 사용할때, iteration을 새로 생성하지 않는 이상 내부적으로 가지고 있는 List의 스냅샷에 의존하기 때문에 여러 스레드에 안전하다.

 

즉, 변경 작업과 읽기 작업에 사용되는 오브젝트가 서로 다르다.(복제본)

posted by 여성게
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인프라/운영체제 2019. 7. 27. 22:29

2019/07/27 - [운영체제] - 운영체제 - 프로세스(Process)란? 프로세스상태,Context Switching

 

운영체제 - 프로세스(Process)란? 프로세스상태,Context Switching

프로세스의 개념 프로세스는 다양한 정의가 있다. 실행 중인 프로그램 비동기적 행위 실행 중인 프로시저 실행 중인 프로시저의 제어 추적 운영체제에 들어 있는 프로세스 제어 블록(PCB) 프로세서에 할당하여 실..

coding-start.tistory.com

 

쓰레드(Thread)란 간단히 말해 프로세스 내에서 실행되는 실행 단위이다. 프로세스는 이러한 쓰레드를 한 개 이상으로 나눌 수 있다. 쓰레드는 프로그램 카운터와 스택 포인터 등을 비롯한 쓰레드 실행 환경 정보(Context 정보), 지역 데이터, 스택을 독립적으로 가지면서 코드, 전역 데이터, 힙을 다른 쓰레드와 공유한다.

그림을 보면 프로세스 내에서 쓰레드는 별도의 Stack(+ 스레드 실행 환경 정보, 지역데이터, 레지스터 등)을 할당받고 Code, Data, Heap 영역은 같은 프로세스 내의 다른 쓰레드와 공유한다.

 

프로세스 하나에 포함된 쓰레드들은 공동의 목적을 달성하려고 병렬로 수행한다. 이러한 쓰레드를 이용하면 아래와 같은 이점들이 있다.

  • 사용자 응답성 증가
  • 프로세스 자원과 메모리 공유가능
  • 경제성이 좋음(프로세스 컨텍스트 스위칭보다 쓰레드 컨텍스트 스위칭이 오버헤드가 더 적다.)
  • 다중 처리로 성능과 효율 향상

현대 시스템은 대부분 다중 쓰레드 운영체제이다. 다중 쓰레드는 프로그램 하나를 여러 실행 단위로 쪼개어 실행한다는 측면에서 다중 처리(다중 프로세싱)와 의미가 비슷하다. 하지만 동일 프로세스의 쓰레드는 자원을 공유하므로 자원 생성과 관리의 중복성을 최소화하여 실행 능력을 향상시킬 수 있다. 그리고 각 쓰레드는 커널이 개입하지 않고도 독립적으로 실행할 수 있어 서버에서 많은 요청을 효과적으로 처리할 수 있다.

 

이러한 쓰레드의 특성 때문에 프로세스보다 쓰레드를 생성하는 것이 더 빠르고, 동일한 프로세스에 있는 쓰레드 간의 교환이나 쓰레드 종료도 훨씬 빠르다.

 

보통 프로세스를 생성하면 해당 프로세스의 쓰레드도 함께 생성한다. 단, 쓰레드 생성에서는 운영체제가 부모 프로세스와 공유할 자원을 초기화할 필요가 없다. 해당 프로세스가 스택과 레지스터를 직접 제공하기 때문이다. 그러므로 프로세스의 생성과 종료보다는 오버헤드가 훨씬 적다. 여기서 스레드의 장점 하나는 쓰레드 한개가 대기 상태로 변할 때 전체 프로세스를 대기 상태로 바꾸지 않는다는 것이다. 실행 상태의 쓰레드가 대기 상태가 되면 다른 쓰레드를 실행할 수 있다. 그러나 프로세스와 달리 서로 독립적이지는 않다. 프로세스 하나에 있는 전체 쓰레드는 프로세스의 모든 주소에 접근할 수 있으므로 쓰레드 한 개가 다른 쓰레드의 스택을 읽거나 덮어쓸 수 있다.

 

쓰레드 제어 블록(TCB)

프로세스가 프로세스 제어 블록에 정보를 저장하듯이 쓰레드도 쓰레드 제어 블록에 정보를 저장한다. 그런데 프로세스는 쓰레드를 한 개 이상 가질수 있으므로, 결국 프로세스 제어블록은 스레드 제어 블록의 리스트를 가리킨다.

 

쓰레드의 구현

쓰레드는 운영체제에 따라 다양하게 구현할 수 있는데, 대부분 다음 세 가지 형태로 구현한다. 사용자 수준 쓰레드는 쓰레드 라이브러리를 이용하여 작동하는 형태이고, 커널 수준 쓰레드는 커널(운영체제)에서 지원하는 형태이다. 그리고 이 둘을 혼합한 형태가 혼합형 쓰레드이다.

 

  1. 사용자 수준 쓰레드 - 다대일 매핑
  2. 커널 수준 쓰레드 - 일대일 매핑
  3. 혼합형 쓰레드 - 다대다 매핑

 

<사용자 수준 쓰레드>

사용자 수준 쓰레드는 사용자 영역의 쓰레드 라이브러리로 구현하고, 쓰레드와 관련된 모든 행위를 사용자 영역에서 하므로 커널이 쓰레드의 존재를 알지 못한다. 여기서 쓰레드 라이브러리는 쓰레드의 생성과 종료, 쓰레드 간의 메시지 전달, 쓰레드의 스케줄링과 컨텍스트 등 정보를 보관한다. 

사용자 수준 쓰레드에서는 쓰레드 교환에 커널이 개입하지 않아 커널에서 사용자 영역으로 전환할 필요가 없다. 그리고 커널은 쓰레드가 아닌 프로세스를 한 단위로 인식하고 프로세서를 할당한다. 다수의 사용자 수준 쓰레드가 커널 수준 쓰레드 한 개에 매핑되므로 다대일 쓰레드 매핑이라고 한다. 

 

 

사용자 수준 쓰레드의 장점

  • 이식성이 높음 : 커널에 독립적으로 스케쥴링을 할 수 있어 모든 운영체제에 적용할 수 있다.
  • 오버헤드가 적음 : 스케쥴링이나 동기화를 하려고 커널을 호출하지 않으므로 커널 영역으로 전환하는 오버헤드가 줄어든다.
  • 유연한 스케쥴링이 가능 : 커널이 아닌 쓰레드 라이브러리에서 쓰레드 스케줄링을 제어하므로 응용 프로그램에 맞게 스케줄링할 수 있다.

사용자 수준 쓰레드의 단점

  • 시스템의 동시성을 지원하지 않음 : 쓰레드가 아닌 프로세스 단위로 프로세서를 할당하여 다중 처리 환경을 갖춰도 쓰레드 단위로 다중 처리를 하지 못한다. 동일한 프로세스의 쓰레드 한개가 대기 상태가 되면 이 중 어떤 쓰레드도 실행하지 못한다.
  • 확장에 제약이 따름 : 커널이 한 프로세스에 속한 여러 쓰레드에 프로세서를 동시에 할당할 수 없어 다중 처리 시스템에서 규모를 확장하기가 어렵다.
  • 쓰레드 간 보호 불가능 : 쓰레드 간 보호에 커널의 보호 방법을 사용할 수 없다. 쓰레드 라이브러리에서 쓰레드 간 보호를 제공해야 프로세스 수준에서 보호가 가능하다.

 

<커널 수준 쓰레드>

커널 수준 쓰레드는 사용자 수준 쓰레드의 한계를 극복하는 방법으로, 커널이 쓰레드와 관련된 모든 작업을 관리한다. 한 프로세스에서 다수의 쓰레드가 프로세서를 할당받아 병행으로 수행하고, 쓰레드 한 개가 대기 상태가 되면 동일한 프로세스에 속한 다른 쓰레드로 교환이 가능하다. 이때도 커널이 개입하므로 사용자 영역에서 커널 영역으로 전환이 필요하다. 커널 수준 쓰레드는 사용자 수준 쓰레드와 커널 수준 쓰레드가 일대일로 매핑된다. 따라서 사용자 수준 쓰레드를 생성하면 이에 대응하는 커널 쓰레드를 자동으로 생성한다.

 

커널 수준 쓰레드는 커널이 직접 스케줄링하고 실행하기에 사용자 수준 쓰레드의 커널 지원이 부족한 문제를 해결할 수 있지만, 커널이 전체 프로세스와 쓰레드 정보를 유지하여 오버헤드가 커진다. 대신 커널이 각 쓰레드를 개별적으로 관리할 수 있어 동일한 프로세스의 쓰레드들을 병행으로 수행할 수 있다. 동일한 프로세스에 있는 쓰레드 중 한 개가 대기 상태가 되더라도 다른 쓰레드를 실행할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 이 과정에서도 커널 영역으로 전환하는 오버헤드가 발생하고 스케쥴링과 동기화를 하려면 더 많은 자원이 필요하다.

 

<혼합형 쓰레드>

혼합형 쓰레드는 사용자 수준 쓰레드와 커널 수준 쓰레드를 혼합한 구조이다. 이는 시스템 호출을 할 때 다른 쓰레드를 중단하는 다대일 매핑의 사용자 수준 쓰레드와 쓰레드 수를 제한하는 일대일 매핑의 커널 수준 쓰레드 문제를 극복하는 방법이다. 즉, 사용자 수준 쓰레드는 커널 수준 쓰레드와 비슷한 경량 프로세스에 다대다로 매핑되고, 경량 프로세스는 커널 수준 쓰레드와 일대일로 매핑된다. 결국 다수의 사용자 수준 쓰레드에 다수의 커널 쓰레드가 다대다로 매핑된다. 

 

 

프로세스 하나에는 경량 프로세스가 하나 이상 있고, 경량 프로세스에는 이에 대응하는 커널 쓰레드가 한 개 있다. 그리고 자원과 입출력 대기를 하려고 경량 프로세스 단위로 대기하므로 프로세스는 입출력을 완료할 때까지 대기할 필요가 없다.(다른 경량 프로세스는 대기상태가 아니기 때문) 어떤 경량 프로세스가 입출력 완료를 기다리더라도 동일한 프로세스에서 다른 경량 프로세스를 실행할 수 있기 때문이다.

 

[쓰레드 풀링]

시스템이 관리하는 쓰레드의 풀을 응용 프로그램에 제공하여 스레드를 효율적으로 사용할 수 있게 하는 방법이다. 즉, 미리 생성한 스레드를 재사용하도록 하여 스레드를 생성하는 시간을 줄여 시스템의 부담을 덜어준다. 또 동시에 생성할 수 있는 스레드수를 제한하여 시스템의 자원 소비를 줄여서 응용 프로그램의 전체 성능을 일정 수준으로 유지한다.

posted by 여성게
:

Java - ThreadLocal 이란? 쓰레드로컬 사용법!



ThreadLocal(쓰레드로컬)이란?





쓰레드로컬이란 간단히 얘기하면 하나의 스레드의 작업 흐름동안에 전역변수처럼 무엇인가를 저장하여 사용할수 있다.
일반 변수의 수명은 특정 코드 블록(예, 메서드 범위, for 블록 범위 등) 범위 내에서만 유효하다.

{
    int a = 10;
    ...
   // 블록 내에서 a 변수 사용 가능
}
// 변수 a는 위 코드 블록이 끝나면 더 이상 유효하지 않다. (즉, 수명을 다한다.)


반면에 ThreadLocal을 이용하면 쓰레드 영역에 변수를 설정할 수 있기 때문에, 특정 쓰레드가 실행하는 모든 코드에서 그 쓰레드에 설정된 변수 값을 사용할 수 있게 된다. 아래 그림은 쓰레드 로컬 변수가 어떻게 동작하는 지를 간단하게 보여주고 있다. 



위 그림에서 주목할 점은 동일한 코드를 실행하는 데, 쓰레드1에서 실행할 경우 관련 값이 쓰레드1에 저장되고 쓰레드2에서 실행할 경우 쓰레드2에 저장된다는 점이다.



ThreadLocal의 기본 사용법

ThreadLocal의 사용방법은 너무 쉽다. 단지 다음의 네 가지만 해 주면 된다.
  1. ThreadLocal 객체를 생성한다.
  2. ThreadLocal.set() 메서드를 이용해서 현재 쓰레드의 로컬 변수에 값을 저장한다.
  3. ThreadLocal.get() 메서드를 이용해서 현재 쓰레드의 로컬 변수 값을 읽어온다.
  4. ThreadLocal.remove() 메서드를 이용해서 현재 쓰레드의 로컬 변수 값을 삭제한다.

아래 코드는 ThreadLocal의 기본적인 사용방법을 보여주고 있다.

// 현재 쓰레드와 관련된 로컬 변수를 하나 생성한다.
ThreadLocal<UserInfo> local = new ThreadLocal<UserInfo>();

// 로컬 변수에 값 할당
local.set(currentUser);

// 이후 실행되는 코드는 쓰레드 로컬 변수 값을 사용
UserInfo userInfo = local.get();


위 코드만으로는 ThreadLocal이 어떻게 동작하는 지 잘 이해가 되지 않을테니, 구체적인 예제를 이용해서 ThreadLocal의 동작 방식을 살펴보도록 하겠다. 먼저 ThreadLocal 타입의 static 필드를 갖는 클래스를 하나 작성해보자.

public class Context {
    public static ThreadLocal<Date> local = new ThreadLocal<Date>();
}

이제 Context 클래스를 사용해서 쓰레드 로컬 변수를 설정하고 사용하는 코드를 작성할 차례이다. 아래는 코드의 예이다.

class A {
    public void a() {
        Context.local.set(new Date());
        
        B b = new B();
        b.b();

        Context.local.remove();
    }
}

class B {
    public void b() {
        Date date = Context.local.get();

        C c = new C();
        c.c();
    }
}

class C {
    public void c() {
        Date date = Context.local.get();
    }
}

위 코드를 보면 A, B, C 세 개의 클래스가 존재하는데, A.a() 메서드를 호출하면 다음 그림과 같은 순서로 메서드가 실행된다.


위 그림에서 1~10은 모두 하나의 쓰레드에서 실행된다. ThreadLocal과 관련된 부분을 정리하면 다음과 같다.

  • 2 - A.a() 메서드에서 현재 쓰레드의 로컬 변수에 Date 객체를 저장한다.
  • 4 - B.b() 메서드에서 현재 쓰레드의 로컬 변수에 저장된 Date 객체를 읽어와 사용한다.
  • 6 - C.c() 메서드에서 현재 쓰레드의 로컬 변수에 저장된 Date 객체를 읽어와 사용한다.
  • 9 - A.a() 메서드에서 현재 쓰레드의 로컬 변수를 삭제한다.

위 코드에서 중요한 건 A.a()에서 생성한 Date 객체를 B.b() 메서드나 C.c() 메서드에 파라미터로 전달하지 않는다는 것이다. 즉, 파라미터로 객체를 전달하지 않아도 한 쓰레드로 실행되는 코드가 동일한 객체를 참조할 수 있게 된다.



ThreadLocal의 활용

ThreadLocal은 한 쓰레드에서 실행되는 코드가 동일한 객체를 사용할 수 있도록 해 주기 때문에 쓰레드와 관련된 코드에서 파라미터를 사용하지 않고 객체를 전파하기 위한 용도로 주로 사용되며, 주요 용도는 다음과 같다.

  • 사용자 인증정보 전파 - Spring Security에서는 ThreadLocal을 이용해서 사용자 인증 정보를 전파한다.
  • 트랜잭션 컨텍스트 전파 - 트랜잭션 매니저는 트랜잭션 컨텍스트를 전파하는 데 ThreadLocal을 사용한다.
  • 쓰레드에 안전해야 하는 데이터 보관

이 외에도 쓰레드 기준으로 동작해야 하는 기능을 구현할 때 ThreadLocal을 유용하게 사용할 수 있다.

ThreadLocal 사용시 주의 사항


쓰레드 풀 환경에서 ThreadLocal을 사용하는 경우 ThreadLocal 변수에 보관된 데이터의 사용이 끝나면 반드시 해당 데이터를 삭제해 주어야 한다. 그렇지 않을 경우 재사용되는 쓰레드가 올바르지 않은 데이터를 참조할 수 있다.


▶︎▶︎▶︎자바캔


posted by 여성게
:

java - synchronized 란? 사용법?




멀티스레드를 사용하면 프로그램적으로 좋은 성능을 있지만,

멀티스레드 환경에서 반드시 고려해야할 점인 스레드간 동기화라는 문제는 해결해야합니다.

 

예를 들어 스레드간 서로 공유하고 수정할 있는 data 있는데 스레드간 동기화가 되지 않은 상태에서 

멀티스레드 프로그램을 돌리면, data 안정성과 신뢰성을 보장할 없습니다.

 

따라서 data thread-safe 하기 위해 자바에서는 synchronized 키워드를 제공해 스레드간 동기화를 시켜 data thread-safe 가능케합니다.

 

자바에서 지원하느 Synchronized 키워드는 여러개의 스레드가 한개의 자원을 사용하고자 ,

현재 데이터를 사용하고 있는 해당 스레드를 제외하고 나머지 스레드들은 데이터에 접근 없도록 막는 개념입니다.

 

Synchronized 키워드는 변수와 함수에 사용해서 동기화 있습니다.

하지만 Synchronized 키워드를 너무 남발하면 오히려 프로그램 성능저하를 일으킬 있습니다.

 

이윤 Synchronized 키워드를 사용하면 자바 내부적으로 메서드나 변수에 동기화를 하기 위해 block unblock 처리하게 되는데 

이런 처리들이 만약 너무 많아지게 되면 오히려 프로그램 성능저하를 일으킬수 있는 것입니다

(block unblock 프로그램 내부적으로 어느정도  공수가 들어가는 작업입니다.)

 

따라서 적재적소에 Synchronized 키워드를 사용하는 것이 중요합니다!

 

// 1. 메서드에서 사용하는 경우

public synchronized void method(){// 코드}

 

 

// 2. 객체 변수에 사용하는 경우(block)

private Object obj = new Object();

public void exampleMethod(){ synchronized(obj){//코드 }}

 

 

 

 

 

  1. public class ThreadSynchronizedTest {
  2.  
  3.     public static void main(String[] args) {
  4.     // TODO Auto-generated method stub
  5.         Task task = new Task();
  6.             Thread t1 = new Thread(task);
  7.             Thread t2 = new Thread(task);
  8.             </p><p>
  9.             t1.setName("t1-Thread");
  10.             t2.setName("t2-Thread");
  11.              
  12.             t1.start();
  13.             t2.start();
  14.     }
  15.  
  16. }
  17.  
  18. class Account{
  19.     int balance = 1000;
  20.       
  21.     public void withDraw(int money){
  22.      
  23.         if(balance >= money){
  24.             try{
  25.                 Thread thread = Thread.currentThread();
  26.                 System.out.println(thread.getName() + " 출금 금액 ->> "+money);
  27.                 Thread.sleep(1000);
  28.                 balance -= money;
  29.                 System.out.println(thread.getName()+" balance:" + balance);
  30.                  
  31.             }catch (Exception e) {}
  32.        
  33.         }
  34.     }
  35. }
  36.   
  37. class Task implements Runnable{
  38.     Account acc = new Account();
  39.       
  40.     @Override
  41.     public void run() {
  42.         while(acc.balance > 0){
  43.             // 100, 200, 300 중의 한 값을 임의로 선택해서 출금(withDraw)한다.
  44.             int money = (int)(Math.random() * 3 + 1) * 100;
  45.             acc.withDraw(money);
  46.        
  47.         }
  48.     }
  49. }

 

예제에 대한 설명을 하면

 

Account 라는 클래스에는 balance 잔액과 잔액을 삭감시키는 인출메서드가 있습니다.

 

지난시간 스레드를 만들때 Runnable 인터페이스를 구현하여 Task 만들고 Task Thread 생성시 생성자에 매개변수로 넣으면

우리가 만든 스레드가 Task 정의되어있는 대로 일을 실행한다고 했습니다.

 

Runnable 구현하여 만든 Task 100,200,300 랜덤하게 값을 전달받아 moneny 변수에 할당하고 금액만큼 Account 인스턴스의 인출메서드를 호출해

 balance (잔액) 출금시키는 일을 구현해놨습니다.

 

다음 main 메서드에서 스레드 t1, t2 만들고 각각의 스레드 이름을 정의합니다.

t1, t2 스레드가 시작하면 잔액이 0 때까지 스레드가 경쟁하며 출금시킬 것입니다.

 

 

결과화면

 

 

결과를 보면 분명 잔액이 0 될때까지 출금을 하라고 햇는데 잔액이 마이너스가 됬습니다.

여기서 멀티스레드의 문제점이 발견됩니다. balance(잔액) thread-safe 되지 않았기 때문에 t1 스레드가 잔액을 삭감하기 전에 

t2 balance(잔액) 접근해 삭감을 해버리고 다시 t1 slee()에서 깨어나 balance(잔액) 삭감해버리기 때문에

 

잔액이 0 이하의 마이너스 값을 가지게 됩니다.

 

해결하는 방법은 간단합니다

공유데이터에 대한 접근과 수정이 이루어지는 메서드에 synchronized 키워드를 리턴타입 앞에 붙여주면 됩니다

t1스레드가 먼저 공유데이터나 메서드에 점유하고 있는 상태인 경우 block으로 처리하기 때문에 t1 이외의 스레드의 접근을 막습니다

 

t1스레드가 작업을 끝냈다면 .unblock으로 처리하여 t1 이외의 스레드의 접근을 허락합니다.

 

 

 

 

 

synchronized 키워드로 멀티스레드 동기화 처리

 
  1. public class ThreadSynchronizedTest {
  2.  
  3.     public static void main(String[] args) {
  4.         // TODO Auto-generated method stub
  5.            Task task = new Task();
  6.             Thread t1 = new Thread(task);
  7.             Thread t2 = new Thread(task);
  8.              
  9.             t1.setName("t1-Thread");
  10.             t2.setName("t2-Thread");
  11.              
  12.             t1.start();
  13.             t2.start();
  14.     }
  15.  
  16. }
  17.  
  18. class Account{
  19.     int balance = 1000;
  20.       
  21.     public synchronized void withDraw(int money){
  22.      
  23.         if(balance >= money){
  24.             try{
  25.                 Thread thread = Thread.currentThread();
  26.                 System.out.println(thread.getName() + " 출금 금액 ->> "+money);
  27.                 Thread.sleep(1000);
  28.                 balance -= money;
  29.                 System.out.println(thread.getName()+" balance:" + balance);
  30.                  
  31.             }catch (Exception e) {}
  32.        
  33.         }
  34.     }
  35. }
  36.   
  37. class Task implements Runnable{
  38.     Account acc = new Account();
  39.       
  40.     @Override
  41.     public void run() {
  42.         while(acc.balance > 0){
  43.             // 100, 200, 300 중의 한 값을 임의로 선택해서 출금(withDraw)한다.
  44.             int money = (int)(Math.random() * 3 + 1) * 100;
  45.             acc.withDraw(money);
  46.        
  47.         }
  48.     }
  49. }

결과화면

 

 

 

synchronized 키워드를 사용함으로써 balance 공유데이터에 대한 thread-safe를 시켰기 때문에

데이터나 메서드 점유하고 있는 스레드가 온전히 자신의 작업을 마칠 수 있습니다.


다른 블로그에 좋은 글이 있어서 펌해봅니다
메소드 레벨의 동기화는 해당 인스턴스 자체로 락을 걸어버린다.

자바 동기화 블록은 메소드나 블록 코드에 동기화 영역을 표시하며 자바에서 경합 조건을 피하기 위한 방법으로 쓰인다.

 

 

 

자바 synchronized 키워드

 

 자바 코드에서 동기화 영역은 synchronizred 키워드로 표시된다. 동기화는 객체에 대한 동기화로 이루어지는데(synchronized on some object), 같은 객체에 대한 모든 동기화 블록은 한 시점에 오직 한 쓰레드만이 블록 안으로 접근하도록 - 실행하도록 - 한다. 블록에 접근을 시도하는 다른 쓰레드들은 블록 안의 쓰레드가 실행을 마치고 블록을 벗어날 때까지 블록(blocked) 상태가 된다.

 

synchronized 키워드는 다음 네 가지 유형의 블록에 쓰인다.

인스턴스 메소드

스태틱 메소드

인스턴스 메소드 코드블록

스태틱 메소드 코드블록

 

어떤 동기화 블록이 필요한지는 구체적인 상황에 따라 달라진다.

 

 

인스턴스 메소드 동기화

 

다음은 동기화 처리된 인스턴스 메소드이다.

 

public synchronized void add(int value){

      this.count += value;

}

 

메소드 선언문의 synchronized 키워드를 보자. 이 키워드의 존재가 이 메소드의 동기화를 의미한다.

 

인스턴스 메소드의 동기화는 이 메소드를 가진 인스턴스(객체)를 기준으로 이루어진다. 그러므로, 한 클래스가 동기화된 인스턴스 메소드를 가진다면, 여기서 동기화는 이 클래스의 한 인스턴스를 기준으로 이루어진다. 그리고 한 시점에 오직 하나의 쓰레드만이 동기화된 인스턴스 메소드를 실행할 수 있다. 결국, 만일 둘 이상의 인스턴스가 있다면, 한 시점에, 한 인스턴스에, 한 쓰레드만 이 메소드를 실행할 수 있다. 

 

인스턴스 당 한 쓰레드이다. 

 

 

스태틱 메소드 동기화

 

스태틱 메소드의 동기화는 인스턴스 메소드와 같은 방식으로 이루어진다.

 

public static synchronized void add(int value){

      count += value;

}

역시 선언문의 synchronized 키워드가 이 메소드의 동기화를 의미한다.

 

스태틱 메소드 동기화는 이 메소드를 가진 클래스의 클래스 객체를 기준으로 이루어진다. JVM 안에 클래스 객체는 클래스 당 하나만 존재할 수 있으므로, 같은 클래스에 대해서는 오직 한 쓰레드만 동기화된 스태틱 메소드를 실행할 수 있다.

 

만일 동기화된 스태틱 메소드가 다른 클래스에 각각 존재한다면, 쓰레드는 각 클래스의 메소드를 실행할 수 있다.

 

클래스 -쓰레드가 어떤 스태틱 메소드를 실행했든 상관없이- 당 한 쓰레드이다.

 

 

인스턴스 메소드 안의 동기화 블록

 

동기화가 반드시 메소드 전체에 대해 이루어져야 하는 것은 아니다. 종종 메소드의 특정 부분에 대해서만 동기화하는 편이 효율적인 경우가 있다. 이럴 때는 메소드 안에 동기화 블록을 만들 수 있다.

 

public void add(int value){

 

    synchronized(this){

       this.count += value;   

    }

  }

 

 

이렇게 메소드 안에 동기화 블록을 따로 작성할 수 있다. 메소드 안에서도 이 블록 안의 코드만 동기화하지만, 이 예제에서는 메소드 안의 동기화 블록 밖에 어떤 다른 코드가 존재하지 않으므로, 동기화 블록은 메소드 선언부에 synchronized 를 사용한 것과 같은 기능을 한다.

 

동기화 블록이 괄호 안에 한 객체를 전달받고 있음에 주목하자. 예제에서는 'this' 가 사용되었다. 이는 이 add() 메소드가 호출된 객체를 의미한다. 이 동기화 블록 안에 전달된 객체를 모니터 객체(a monitor object) 라 한다. 이 코드는 이 모니터 객체를 기준으로 동기화가 이루어짐을 나타내고 있다. 동기화된 인스턴스 메소드는 자신(메소드)을 내부에 가지고 있는 객체를 모니터 객체로 사용한다.

 

같은 모니터 객체를 기준으로 동기화된 블록 안의 코드를 오직 한 쓰레드만이 실행할 수 있다.

 

다음 예제의 동기화는 동일한 기능을 수행한다.

 

 public class MyClass {

  

    public synchronized void log1(String msg1, String msg2){

       log.writeln(msg1);

       log.writeln(msg2);

    }

 

  

    public void log2(String msg1, String msg2){

       synchronized(this){

          log.writeln(msg1);

          log.writeln(msg2);

       }

    }

  }

 

한 쓰레드는 한 시점에 두 동기화된 코드 중 하나만을 실행할 수 있다. 여기서 두 번째 동기화 블록의 괄호에 this 대신 다른 객체를 전달한다면, 쓰레드는 한 시점에 각 메소드를 실행할 수 있다. -동기화 기준이 달라지므로.

 

 

스태틱 메소드 안의 동기화 블록

 

다음 예제는 스태틱 메소드에 대한 것이다. 두 메소드는 각 메소드를 가지고 있는 클래스 객체를 동기화 기준으로 잡는다.

 

 public class MyClass {

 

    public static synchronized void log1(String msg1, String msg2){

       log.writeln(msg1);

       log.writeln(msg2);

    }

 

  

    public static void log2(String msg1, String msg2){

       synchronized(MyClass.class){

          log.writeln(msg1);

          log.writeln(msg2);  

       }

    }

  }

 

 

같은 시점에 오직 한 쓰레드만 이 두 메소드 중 어느 쪽이든 실행 가능하다. 두 번째 동기화 블록의 괄호에 MyClass.class 가 아닌 다른 객체를 전달한다면, 쓰레드는 동시에 각 메소드를 실행할 수 있다.

 

 


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posted by 여성게
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