Download - 7가지 동시성 모델-2장
2.2.1 스레드 만들기
Hello from new threadHello from main thread
Hello from main threadHello from new thread
2.2.2 첫번째 잠금장치
● 문제 : 두 쓰레드가 동시에 increment()를 실행하는 Race condition 발생
● 해법 : 접근을 동기화하기 위해서 내재된 잠금(intrinsic lock)을 이용
내재된 잠금장치 이용
2.2.3 메모리의 미스터리
● 문제 : 어떤 스레드가 동작한 결과가 다른 쓰레드에는 보이지 않는 경우 존재
○ 컴파일러는 코드가 실행되는 순서를 바꿈으로써 정적 최적화를 수행
○ JVM은 코드가 실행되는 순서를 바꿈으로써 동적 최적화
○ 코드를 실행하는 하드웨어는 코드의 순서를 바꾸는 것
2.2.4 메모리 가시성
자바 메모리 모델 : 한 스레드가 메모리에 가한 변화가 다른 메모리에 보이는 경우를 정의
단, 읽는 스레드와 쓰는 스레드가 동기화되지 않으면 그러한 가시성이 보장되지 않음
2.2.7 1일 차 마무리
❏ 공유되는 변수에 대한 접근을 반드시 동기화한다 .
❏ 쓰는 스레드와 읽는 쓰레드가 모두 동기화 되어야 한다.
❏ 여러개의 잠금장치를 미리 정해진 공통의 순서에 따라 요청한다 .
❏ 잠금장치를 가진 상태에서 외부 메서드를 호출하지 않는다.
❏ 잠금장치는 최대한 짧게 보유한다 .
2.2.7 1일 차 마무리
❏ 자바 메모리 모델
❏ 참조 : http://changsuk.me/?p=2050
❏ 동기화와 가시성
❏ 자바의 표준 문서에선 JMM 명세를 통해 ‘먼저 발생한 일(happens-before)’이 무엇인지
보장함으로써 가시성의 단서를 제공
❏ 가시성을 위협하는 요소들
❏ 프로세서 캐시
❏ 동작의 재배열
❏ Volatile 키워드
2.3 2일 차 : 내재된 잠금장치를 넘어서
내재된 잠금장치의 한계
❏ 내재된 잠금장치를 얻으려다가 블로킹 상태에 빠진 쓰레드를 원상복귀시킬 방법이 없다.
❏ 내재된 잠금장치를 얻으려고 노력하는 시간을 강제로 중단 시키는 타임아웃 기능이 없다.
❏ 내재된 잠금장치를 얻는 방법이 하나만 존재한다 .
2.3.4 조건 변수
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
lock.lock () ;
Try {
while (! <<조건이 참이다.>>)
condition await();
≪공유되는 지원 사용≫
} finally {
lock.unlock();
}
2.3.6 2일차 마무리
❏ 잠금장치를 얻고자 기다리는 과정을 가로챌 수 있 다.❏ 잠금장치를 기다리는 동안 타임아웃이 발생할 수 있 다.❏ 잠금장치를 얻고 반납하는 동작이 임의의 순서로 일어날 수 있다.❏ 임의의 조건이 참이되는 것을 기다리기 위해 조건변수를 사용할 수 있다.❏ 원자변수를 이용해서 잠금장치를 사용하는 것을 피할 수 있다.
2.3.6 2일차 마무리
❏ ReentrantLock 공정성(fairness)❏ ReentrantReadWriteLock❏ 불필요한 기상(spurious wakeup)❏ AtomicIntegerFieldUpdater
2.4.2 카피온라이트
1일 차 updateProgress()를 수정해서 방어적인 카피 방식을
자바 표준 라이브러리 CopyOnWriteArrayList를 사용해서 더 깔끔하게 처리
updateProgress()가 호출될 때마다 복제를 수행하는 것이 아니라 (훨씬 드물게 생길) listeners의 값이 변경될 때에 한해서 복제를 하기 때문에 성능 면에서 더 효율적
2.4.4 3일차 마무리
java.util.concurrent 패키지에서 제공하는 도구 이용하면
동시성 코드 를 쉽게 만들 수 있고, 프로그램을 더 안전하고 효과적으로 만들 수 있음
❏ 스레드를 직접 만드는 대신 스레드 풀을 이용한다 .
❏ CopyOnWriteArrayList를 이용해 리스너 관리를 더 쉽고 효과적으로 만든다.
❏ 생산자와 소비자가 ArrayBlockingQueue를 이용해 더 효과적으로 의사소통을 한다.
❏ ConcurrentHashMap을 이용해 맵에 대한 동시적인 접근을 지원한다 .
2.4.4 3일차 마무리
❏ ForkJoinPool❏ 큰 업무를 작은 업무 단위로 쪼개고, 그것을
각기 다른 CPU에서 병렬로 실행한후 결과를
취합하는 방식
❏ 참조 :
http://homes.cs.washington.edu/~djg/teachi
ngMaterials/grossmanSPAC_forkJoinFrame
work.html
2.4.4 3일차 마무리
❏ CountDownLatch와 CyclicBarrier : 쓰레드간 처리를 동기화
두 스레드 사이에 로직을 동기화하는 데 사용
메인 스레드에서 작업을 처리하는 실행하는 Worker스레드를 만들어 실행하고, 개별 Worker스레드가 카운트다운래치의 값을 하나씩 제거하여 0이 되면 메인 스레드가 시그널을 받아서 흐름을 진행
2.4.4 3일차 마무리
❏ 암달의 법칙(Amdahl's law)❏ 프로세서를 아무리 추가하더라도 성능 향상은
순차적인 부분에 의해 제한된다.
❏ 구스타프슨의 법칙(Gustafson's Law)❏ 대용량 데이터 처리는 효과적으로 병렬화할 수
있다는 법칙
2.5 마치며
어떤 사람들은 이것이 올바르게 사용하는 것 이 너무나 어렵게 느껴지기 때문에, 아예 사용하는 것을 회피하고 멀티스레드 코드를 작성하는 것 자체를 원치 않는다.
어떤 사람들은 그런 호들갑을 이해하지 못한다. 몇 개의 간단한 규칙만 지켜지면 충분하고, 그렇게 하는 것이야 말로 다른 어떤 형태의 프로그래밍과 다를 바 없다고 여긴다.
2.5 관리
❏ 스레딩과 관련된 문제는 안정적으로 테스트할 수 없기 때문에, 멀티 스레드를 사용하는 코드를 대할 때 신중에 신중을 기울이는 방법 밖에는 없다.❏ 멀티스레딩 프로그래밍을 어렵게 만드는 것은 코드를 작성하는 것이 어려운 것이 아니라
테스트하는 것이 어렵기 때문이다 . 어떤 함정에 빠질 수 있기 때문이 아니라 함정에 빠졌다는
사실 자체를 알 수 없기 때문에 어려운 것
2.5 다른 언어들
코드의 순서가 뒤바뀌는 현상은 자바에만 국한되는 내용은 아니다.
차이점이 있다면 언어는 대개 그런 뒤바뀜이 언제 어떻게 일어나는지를 설명하는 명확한 메모리 모델을 가지고 있지 않다는 점이다.
C와 C++의 경우에는 최근에 C11과 C++ 11 표준에 메모리 모델이 추가됨으로써 이런 차이를 메웠다.