3월 29일 - Thread Safe(2)

Race Condition이란?

Race Condition은 멀티스레딩 환경에서 두 개 이상의 스레드가 공유 자원에 동시에 접근하려고 할 때 발생한다. 이 상황에서 스레드들 사이의 실행 순서에 따라 프로그램의 결과가 달라질 수 있으며, 이로 인해 예상치 못한 오류나 데이터의 무결성 손상이 발생할 수 있다. Race Condition은 예측 불가능한 결과를 초래하여, 소프트웨어의 안정성과 신뢰성에 심각한 영향을 줄 수 있다.

Thread Safe 구현을 위한 락 외의 방법

Thread Safe를 구현하기 위해 반드시 락을 사용할 필요는 없다. 락 외에도 여러 전략을 통해 스레드 안전성을 달성할 수 있다:

1. 불변 객체 사용

   • 데이터를 불변 객체로 만들면 해당 데이터는 생성 후 변경될 수 없다. 따라서 공유 자원 접근 시 발생할 수 있는 Race Condition 문제를 방지할 수 있다.

2. 스레드 로컬 스토리지 사용

   • 각 스레드가 자신만의 데이터 복사본을 가지고 작업하도록 하여 공유 자원 사용을 피함으로써 Race Condition을 방지할 수 있다.

3. 원자적 연산 사용

   • 원자적 연산은 중단되거나 분할될 수 없는 연산이다. 원자적 변수를 사용하면 복잡한 동기화 없이도 Race Condition 없이 데이터를 안전하게 변경할 수 있다.

4. 고수준 동시성 라이브러리 사용

   • 많은 프로그래밍 언어는 고수준의 동시성 라이브러리를 제공한다. 예를 들어, 자바의 java.util.concurrent 패키지는 Race Condition을 방지하는 데 도움이 되는 다양한 동시성 프리미티브를 제공한다.

5. 메시지 전달

   • 액터 모델과 같이 메시지 전달을 기반으로 한 동시성 모델을 사용하면, 공유 자원 접근을 완전히 피하면서 스레드 간에 데이터를 안전하게 전달할 수 있다.

이러한 방법들은 락을 사용하지 않고도 멀티스레딩 환경에서 데이터 무결성을 유지하고 Race Condition을 방지할 수 있는 방법을 제공한다. 프로그램의 특성과 요구 사항에 따라 적절한 전략을 선택하는 것이 중요하다.