DAY 27

🔖 오늘 읽은 범위 : 13. 동시성(235~244p)

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🤓 책에서 기억하고 싶은 내용

동기화하는 메서드 사이에 존재하는 의존성을 이해하라

• 공유 객체 하나에는 메서드 하나만 사용해야 한다
  1. 클라이언트에서 잠금: 첫 번째 메서드를 호출하기 전에 서버를 잠근다. 마지막 메서드 호출시까지 잠금을 유지
  2. 서버에서 잠금: 서버를 잠그고 모든 메서드를 호출한 후 잠금을 해제하는 메서드를 구현
  3. Adapted 서버: 잠금 수행하는 중간 단계 생성, 서버에서 잠금과 유사하지만 원래 서버는 변경하지 않음

동기화 하는 부분을 작게 만들어라

• synchronized 키워드를 사용해 락을 설정
  • 한 번에 한 스레드만 실행이 가능
  • 스레드를 지연시키고 부하를 가중
  • 남발하면 안되지만 critical section은 반드시 보호해야한다
  • critical section 수를 줄이자

올바른 종료 코드는 구현하기 어렵다

• 데드락이 발생 하지 않는 코드를 고민, 어렵다면 이미 나온 알고리즘 검토
  • 부모가 모든 자식을 종료하라고 했지만 일부 자식들이 생산자-소비자 관계인 경우
  • 부모가 자식이 끝나기를 기다리지만 자식중 하나가 데드락이면 부모도 데드락

스레드 코드 테스트하기

• 문제를 노출하는 테스트 케이스를 작성하라
• 스레드가 하나일때와 여러개일 때의 복잡성과 경우의 수는 다양하다

말이 안되는 실패는 잠정적인 스레드 문제로 취급

• 시스템 실패를 ‘일회성’ 이라 치부하지 마라

다중 스레드를 고려하지 않은 순차 코드부터 제대로 돌게 만들자

• 스레드 환경 밖에서 생기는 버그와 스레드 환경에서 생기는 버그를 분리하라
• 스레드 환경 밖에서 일단 정상이어야 한다

다중 스레드를 쓰는 코드 부분을 다양한 환경에 쉽게 끼워 넣을 수 있도록 스레드 코드를 구현

다중 스레드를 쓰는 코드 부분을 상황에 맞게 조율할 수 있게 작성하라

• 스레드 개수를 쉽게 조율하도록 코드 구현
• 프로그램 도는 중에 스레드 개수 변경하는 방법도 고려
• 프로그램 처리율과 효율에 따라 스스로 스레드 개수를 조율하는 코드도 고민

프로세서 수보다 많은 스레드 돌려보기

• 시스템이 스레드를 스와핑 할 때도 문제가 발생하므로 프로세서 수보다 많은 스레드를 돌려보자
• 스와핑이 잦을수록 임계영역을 빼먹은 코드나 데드락을 일으키는 코드 찾기 쉽다

다른 플랫폼에서 돌려보라

• 다중 스레드 코드는 플랫폼에 따라 다르게 돌아간다
• 코드가 돌아갈 가능성이 있는 플랫폼 전부에서 테스트 수행해야한다

코드에 보조(instrument)코드를 넣어 돌리고, 강제로 실패를 일으켜라

• 보조코드로 실행 순서를 바꿔주면 스레드 버그를 일으키기 쉬움
• 직접 구현하기

  • 코드에 wait(), sleep(), yield(), priority() 함수를 추가

    public synchronized String nextUrlOrNull() {
        if (hasNext()) {
            String url = urlGenerator.next();
            Thread.yield(); // 테스트를 위해 추가되었다. updateHasNext();
            return url;
        }
        return null;
    }

  • 문제점

    • 보조 코드 삽입 위치를 직접 찾아야 함
    • 어떤 함수를 어디서 호출?
    • 배포 환경에 보조 코드 남기면 성능이 떨어짐
    • 보조 코드 있어도 문제 안날 확률이 높다
• 자동화로 구현하기

  • AOF, CGLIB, ASM 같은 도구 활용

    public class ThreadJigglePoint {
        public static void jiggle() {}
    }

    public synchronized String nextUrlOrNull() {
        if (hasNext()) {
            ThreadJigglePoint.jiggle();
            String url = urlGenerator.next();
            ThreadJigglePoint.jiggle();
            updateHasNext();
            ThreadJigglePoint.jiggle();
            return url;
        }
        return null;
    }

  • ThreadJigglePoint.jiggle();은 무작위로 sleep 이나 yield 를 호출 혹은 아무동작도 하지않음(nop)

  • 배포 전에 제거하기 수월함

결론

• SRP 준수
• 동시성 오류를 일으키는 잠정적인 원일을 철저히 이해
• 사용하는 라이브러리와 기본 알고리즘을 이해
• 보호할 코드영역을 찾아내는 방법과 특정 코드 영역을 잠그는 방법을 이해
• 보조 코드를 추가하고 시간을 들여 테스트

🤔 떠오르는 생각

• 동시성은 현업에서도 쉽지 않은 문제가인가 보다. 내가 관리하던 DB에서 데드락이 발생할 때마다 개발자들에게 빨리 좀 수정해달라고 했었는데..(너무 빈도가 잦긴했다 ㅠㅠ) 얼른 나도 개발을 공부해서 같이 봐드려야겠다.

🔎 질문

📝 소감 3줄 요약

• 공유 객체 하나에는 메서드 하나만 사용하자
• 동기화 하는 부분을 작게 만들고 synchronized 로 락을 설정
• 자동 보조 코드를 활용해 강제로 실패를 일으키자