요약
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wait와 notify는 올바르게 사용하기에 까다롭기 때문에 동시성 유틸리티를 사용하자.
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동시성 유틸리티를 사용하자
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이전 버전의 자바에서 wait와 notify를 사용하던 것들은 java.utill.concurrent 패키지의 동시성 유틸리티들로 쉽고 안전하게 대신 처리할 수 있다.
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기존의 wait와 notify는 올바르게 사용하기에 아주 까다롭기 때문에, 고수준 동시성 유틸리티를 사용하자.
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java.utill.concurrrent 패키지의 고수준 동시성 유틸리티는 크게 세 범주로 나누어 진다.
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실행자 프레임워크(Executor)
기존의 Thread 클래스에서 하던 스레드 관리나 작업 처리를 실행자를 통해 쉽고 안전하게 처리할 수 있다.
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동시성 프레임워크(concurrent collection)
동시성을 보장하는 컬렉션들을 사용하여 동시성 처리를 따로 하지 않고도 스레드-안전하며 간편하게 사용할 수 있다.
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동기화 장치(synchronizer)
스레드가 다른 스레드를 기다릴 수 있게 만들어 서로의 작업을 조율할 수 있게 만들 수 있다.
동시성 프레임워크
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동시성 컬렉션은 List, Oueue, Map 같은 표준 컬렉션 인터페이스에 동시성을 가미해 구현한 고성능 컬렉션이다.
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동시성 컬렉션의 스레드-안전성을 파괴하는 것은 불가능하기 때문에 안전하게 사용할 수 있다.
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자체적으로 동시성이 해결되어 있기 때문에 외부에서 lock을 사용하면 속도가 느려진다.
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동시성을 무력화하는 것이 불가능하기 때문에 여러 메서드를 원자적으로 묶어 호출하는 것이 불가능하고, 그렇기 때문에 여러 기본 동작을 하나의 원자적 동작으로 묶는 상태 의존적 수정 메서드들이 추가되었다.
private static final ConcurrentMap<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
public static String intern(String s) {
String result = map.get(s);
if (result == null) {
result = map.putIfAbsent(s, s);
if (result == null)
result = s;
}
return result;
}
Java
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이러한 concurrent 패키지의 동시성 컬렉션들은 동시성이 뛰어나고 속도도 무척 빠르니, 기존의 동기화된 컬렉션은 사용하지말자.(Colletions.synchronizedMap보다 ConcurrentHashMap을 사용하자)
동기화 장치
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동기화 장치는 스레드가 다른 스레드를 기다릴 수 있게 하여, 서로 작업을 조율할 수 있게 해준다.
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CountDownLatch와 Semaphor, Phaser, CyclicBarrier, Exchanger 등이 있다.
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CountDownLatch는 하나 이상의 스레드가 또다른 하나 이상의 스레드 작업이 끝날 때까지 기다리게 한다. 매개변수로 int 값을 받아 countDown 메서드를 몇 번 호출해야 대기 중인 스레드들을 깨울지 결정한다.
public static long time(Executor executor, int concurrency, Runnable action) throws InterruptedException{
CountDownLatch ready = new CountDownLatch(concurrency);
CountDownLatch start = new CountDownLatch(1);
CountDownLatch done = new CountDownLatch(concurrency);
for(int i = 0; i < concurrency; i++) {
executor.execute(() -> {
//타이머에게 준비를 마쳤음을 알린다.
ready.countDown();
try {
//모든 작업자 스레드가 준비될 때까지 기다린다
start.await();
action.run();
} catch (InterruptedExceptione) {
Thread.currentThread().interrupt();
}finally{
//타이머에게 작업을 마쳤음을 알린다.
done.countDown() ;
}
});
}
ready.await(); // 모든 작업자가 준비될 때까지 기다린다.
long startNanos = System.nanoTime();
start.countDown(); // 작업자들을 깨운다.
done.await(); // 모든 작업자가 일을 끝마치기를 기다린다.
return System.nanoTime() - startNanos;
}
Java
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위 예시는 어떤 동작들을 동시에 시작해 모두 완료하기 까지의 시간을 측정하는 코드로, 세 개의 카운트다운 래치를 사용하여 시간을 측정한다.
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위의 time 메서드에 concurrency로 넘겨주는 매개변수만큼 스레드를 생성할 수 없다면, 해당 메서드는 스레드 기아 교착상태(thread starvation deadlock)가 발생한다.