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[Java Concurrency] 자바 메모리 모델 [Java Concurrency] 자바 메모리 모델 - 자바 메모리 모델(JMM, Java Memory Model) 의 내부 구조가 어떻게 동작하는지를 이해하고 있다면 상위 개념을 훨씬 효율적으로 쉽게 사용할 수 있을 것이다. 16.1. 자바 메모리 모델은 무엇이며, 왜 사용해야 하는가? - 특정 스레드에서 aVariable 이라는 변수에 값을 할당한다고 해보자. aVariable = 3; 자바 메모리 모델은 "스레드가 aVariable에 할당된 3이란 값을 사용할 수 있으려면 어떤 조건이 돼야 하는가?" 에 대한 답을 알고 있다. 동기화 기법을 사용하지 않는 상태라면 특정 스레드가 값이 할당되는 즉시, 심지어는 영원히 3이라는 값을 읽어가지 못하게 하는 여러 가지 상황이 발생할 수 있다. - JMM 은.. 2017. 5. 10.
[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] 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 #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] 중단 및 종료 #2 [Java Concurrency] 중단 및 종료 #2 7.3. 비정상적인 스레드 종료 상황 처리 - 스레드를 예상치 못하게 종료시키는 가장 큰 원인은 바로 RuntimeException 이다. RuntimeException 은 대부분 프로그램이 잘못 짜여져서 발생하거나 기타 회복 불가능의 문제점을 나타내는 경우가 많기 때문에 try_catch 구문으로 잡지 못하는 경우가 많다. RuntimeException 은 호출 스택을 따라 상위로 전달되기보다는 현재 실행되는 시점에서 콘솔에 스택 호출 추적 내용을 출력하고 해당 스레드를 종료시키도록 되어 있다. - 스레드 풀에서 사용하는 작업용 스레드나 스윙의 이벤트 처리 스레드와 같은 작업 처리용 스레드는 항상 Runnable 등의 인터페이스를 통해 남이 정의하고.. 2017. 4. 26.
[Java Concurrency] 중단 및 종료 #1 [Java Concurrency] 중단 및 종료 #1 - 작업이나 스레드를 안전하고 빠르고 안정적으로 멈추게 하는 것은 어려운 일이다. 더군다나 자바에는 스레드가 작업을 실행하고 있을 때 강제로 멈추도록 하는 방법이 없다. 대신 인터럽트(interrupt)라는 방법을 사용할 수 있게 되어 있는데, 인터럽트는 특정 스레드에게 작업을 멈춰달라고 요청하는 형태이다. 실제 상황에서 특정 스레드나 서비스를 "즉시" 멈춰야 할 경우는 거의 없고, 강제로 종료하면 공유되어 있는 여러 가지 상태가 비정상적인 상태에 놓일 수 있기 때문에 스레드 간의 협력을 통한 접근 방법이 올바르다. 다시 말해, 작업이나 서비스를 실행하는 부분의 코드를 작성할 때 멈춰달라는 요청을 받으면 진행 중이던 작업을 모두 정리한 다음 종료하도록.. 2017. 4. 25.
[Java Concurrency] 작업 실행 [Java Concurrency] 작업 실행 - 앱이 해야 할 일을 "작업"이라는 단위로 분할하면 프로그램의 구조를 간결하게 잡을 수 있고, 트랜잭션의 범위를 지정함으로써 오류에 효과적으로 대응할 수 있고, 작업 실행 부분의 병렬성을 자연스럽게 극대화 할 수 있다. 6.1. 스레드에서 작업 실행 - 프로그램에서 일어나는 일을 작업이라는 단위로 재구성하고자 한다면 가장 먼저 해야 할 일은 작업의 범위를 어디까지로 할 것인지 정하는 일이다. 원론적으로 보자면 작업은 완전히 독립적인 동작을 말한다. 독립성이 갖춰져 있어야 병렬성을 보장할 수 있다. 작업을 스케쥴링하거나 부하 분산(load balancing)을 하고자 할 때 폭넓은 유연성을 얻으려면 각 작업이 앱의 전체적인 업무 내용 가운데 충분히 작은 부분을.. 2017. 4. 24.
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