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[Java Concurrency] 단일 연산 변수와 넌블로킹 동기화 [Java Concurrency] 단일 연산 변수와 넌블로킹 동기화 - 병렬 알고리즘과 관련한 최근의 연구 결과를 보면 대부분이 넌블로킹 알고리즘, 즉 여러 스레드가 동작하는 환경에서 데이터의 안정성을 보장하는 방법으로 락을 사용하는 대신 저수준의 하드웨어에서 제공하는 비교 후 교환(compare-and-swap) 등의 명령을 사용하는 알고리즘을 다루고 있다. - 넌블로킹 알고리즘은 운영체제나 JVM 에서 프로세스나 스레드를 스케줄링 하거나 가비지 컬렉션 작업, 그리고 락이나 기타 병렬 자료 구조를 구현하는 부분에서 굉장히 많이 사용하고 있다. - 넌블로킹 알고리즘은 락을 기반으로 하는 방법보다 설계와 구현 모두 훨씬 복잡하며, 대신 확장성과 활동성을 엄청나게 높여준다. - 넌블로킹 알고리즘은 훨씬 세밀.. 2017. 5. 9.
[Java Concurrency] 동기화 클래스 구현 14.1. 상태 종속성 관리 - 병렬 객체의 상태 종속적인 메소드는 선행 조건이 만족하지 않았을 때 오류가 발생하는 문제에서 비켜날 수도 있겠지만, 비켜나는 일보다는 선행 조건을 만족할 때까지 대기하는 경우가 많아진다. - 자바에 내장된 조컨 큐 메커니즘(condition queue mechanism)은 실행 중인 스레드가 특정 객체가 원하는 상태에 진입할 때까지 대기할 수 있도록 도와주며, 원하는 상태에 도달해서 스레드가 계속해서 실행할 수 있게 되면 대기 상태에 들어가 있던 스레드를 깨워주는 역할도 담당한다. - 일단 선행 조건을 만족하지 않았다면 락을 다시 풀어줘야 다른 스레드에서 상태 변수를 변경할 수 있다. 만약 락을 풀어주지 않고 계속 잡고 있다면 다른 스레드에서 상태 변수의 값을 변경할 수 .. 2017. 5. 8.
[Java Concurrency] 명시적인 락 13.1. Lock 과 ReentrantLock - Lock 인터페이스는 암묵적인 락과 달리 조건 없는(unconditional)락, 폴링 락, 타임아웃이 있는 락, 락 확보 대기 상태에 인터럽트를 걸 수 있는 방법 등이 포함돼 있으며, 락을 확보하고 해제하는 모든 작업이 명시적이다. - public interface Lock{ void lock(); void lockInterruptibly() throws InterruptedException; boolean tryLock(); boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException; void unlock(); Condition newCondition(); } - Reentran.. 2017. 5. 5.
[Java Concurrency] 성능, 확장성 #2 [Java Concurrency] 성능, 확장성 #2 11.4. 락 경쟁 줄이기- 작업을 순차적으로 처리하면 확장성(scalability)을 놓치고, 작업을 병렬로 처리하면 컨텍스트 스위칭에서 성능에 악영향을 줄 수 있다. 따라서 락을 놓고 경쟁하는 상황이 벌어지면 순차적으로 처리함과 동시에 컨텍스트 스위칭도 많이 일어나므로 확장성과 성능을 동시에 떨어뜨리는 원인이 된다. 즉 락 경쟁을 줄이면 줄일수록 확장성과 성능을 함께 높일 수 있다. - 병렬 앱에서 확장성에 가장 큰 위협이 되는 존재는 바로 특정 자원을 독점적으로 사용하도록 제한하는 락이다. - 락을 두고 발생하는 경쟁 상황에는 크게 두 가지를 생각해 볼 수 있다. 락을 얼마나 빈번하게 확보하려고 하는지, 한 번 확보하고 나면 해제할 때까지 얼마나.. 2017. 5. 4.
[Java Concurrency] 성능, 확장성 #1 [Java Concurrency] 성능, 확장성 - 스레드를 사용하는 가장 큰 목적은 바로 성능을 높이고자 하는 것이다. 스레드를 사용하면 시스템의 자원을 훨씬 효율적으로 활용할 수 있고, 앱으로 하여금 시스템이 갖고 있는 능력을 최대한 사용하게 할 수 있다. 그와 동시에 기존 작업이 실행되고 있는 동안 새로 등록된 작업을 즉시 실행할 수 있는 준비를 갖추고 있기 때문에 앱의 응답 속도를 향상시킬 수 있다. - 성능을 높이는 방법은 대부분 앱의 내부 구조를 복잡하게 만들어야 하는 경우가 많고, 따라서 안전성과 활동성에 문제가 생길 가능성도 적지 않다. 최악의 경우에는 성능을 높이기 위해 적용한 프로그래밍 기법 때문에 프로그램의 다른 부분에서 역효과를 가져오거나 성능상에 문제를 일으킬 수도 있다. - 성능.. 2017. 5. 3.
[Java Concurrency] 활동성 최대로 높이기 #2 [Java Concurrency] 활동성 최대로 높이기 #2 10.2. 데드락 방지 및 원인 추적 - 한 번에 하나 이상의 락을 사용하지 않는 프로그램은 락의 순서에 의한 데드락이 발생하지 않는다. 물론 그다지 실용적이지 않은 방법일 수 있지만, 가능하다면 한 번에 하나 이상의 락을 사용하지 않도록 프로그램을 만들어 보는 것도 좋다. - 여러 개의 락을 사용해야만 한다면 락을 사용하는 순서 역시 설계 단계부터 충분히 고려해야 한다. 설계 과정에서 여러 개의 락이 서로 함께 동작하는 부분을 최대한 줄이고, 락의 순서를 지정하는 규칙을 정해 문서로 남기고 그 규칙을 정확하게 따라서 프로그램을 작성해야 한다. - 세세한 수준에서 락을 관리하는 프로그램에서는 두 단계의 전략으로 데드락 발생 가능성이 없는지를 확.. 2017. 5. 2.
[Java Concurrency] 활동성 최대로 높이기 #1 [Java Concurrency] 활동성 최대로 높이기 #1 - 안정성(safety)와 활동성(liveness) 사이에는 밀고 당기는 힘이 존재하는 경우가 많다. 스레드 안전성을 확보하기 위해서 락을 사용하곤 하는데, 락이 우연찮게 일정한 순서로 동작하다 보면 락 순서에 따라 데드락이 발생하기도 한다. 시스템 자원 사용량을 적절한 수준에서 제한하고자 할 때 스레드 풀이나 세마포어를 사용하기도 하는데, 동작하는 구조를 정확하게 이해하지 못하고 있다면 더 이상 자원을 할당받지 못하는 또 다른 형태의 데드락이 발생할 수 있다. - 자바 어플리케이션은 데드락 상태에서 회복할 수 없기 때문에 항상 프로그램의 실행 구조상 데드락이 발생할 가능성이 없는지 먼저 확인해야 한다. 10.1. 데드락 - 데이터베이스 시스템.. 2017. 5. 1.
[Java Concurrency] GUI 앱 [Java Concurrency] GUI 앱 9.1. GUI 는 왜 단일 스레드로 동작하는가?- 대부분의 GUI 프레임웍이 단일 스레드로 동작하도록 돼 있다. GUI 프레임웍에서 여러 개의 스레드를 사용하고자 하는 시도는 많았지만, 대부분 경쟁 조건(race condition)과 데드락(deadlock) 등의 문제가 계속해서 발생했다. 대부분의 프레임웍이 이벤트 처리용 전담 스레드를 만들고, 전담 스레드는 큐에 쌓여 있는 이벤트를 가져와 앱에 준비돼 있는 이벤트 처리 메소드를 호출해 기능을 동작시키는 단일 스레드 이벤트 큐 모델에 정착한 셈이다. - 단일 스레드 GUi 프레임웍은 스레드 제한 기법으로 스레드 안전성을 보장한다. * 9.1.1. 순차적 이벤트 처리 - 작업을 순차적으로 처리하는 방법의 단점.. 2017. 4. 28.
[Java Concurrency] 스레드 풀 활용 [Java Concurrency] 스레드 풀 활용 8.1. 작업과 실행 정책 간의 보이지 않는 연결 관계 - 일정한 조건을 갖춘 실행 정책이 필요한 작업에는 다음과 같은 것들이 있다. 의존성이 있는 작업 스레드 한정 기법을 사용하는 작업 응답 시간이 민감한 작업 ThreadLocal 을 사용하는 작업 - 스레드 풀은 동일하고 서로 독립적인 다수의 작업을 실행할 때 가장 효과적이다. - 특정 작업을 실행하고자 할 때 그에 맞는 실행 정책을 요구하는 경우도 있고, 특정 실행 정책 아래에서는 실행되지 않는 경우도 있다. 다른 작업에 의존성이 있는 작업을 실행해야 할 때는 스레드 풀의 크기를 충분히 크게 잡아서 작업이 큐에서 대기하거나 등록되지 못하는 상황이 없도록 해야 한다. 스레드 한정 기법을 사용하는 작업.. 2017. 4. 27.
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