면접질문 - 동기화 synchronized

질문1. synchronized 의 작동 방식은 어떻게 되나요 ?

• 내부적으로 객체의 "monitor lock"을 사용하여 동기화를 보장함

• Monitor는 특정 객체 또는 클래스에 대한 고유 락(lock)을 관리하는 역할을 함

• java에서 모든 객체(Object)는 기본적으로 하나의 모니터 락을 가지고 있음

• synchronized 가 사용되면, 스레드는 해당 객체의 모니터 락을 획득해야만 실행할 수 있음

• 즉 synchronized키워드를 사용하면 JVM은 monitor lock얻을 때까지 다른 스레드를 대기시키고, 락을 해제해야만 다음 스레드가 실행됨

• 1. 스레드가 synchronized 코드에 진입. 해당 객체의 모니터 락을 획득하려고 시도
• 2. 락을 획득하면 코드 실행. 실행 중 다른 스레드는 해당 객체에 접근 불가 (대기)
• 3. 코드 실행 완료 후 락 해제

질문2.synchronized를 사용하면 어떤 문제점이 발생할 수 있나요 ?

• 잘못 사용이 되면 성능 저하, 데드락, 공정성 문제 (starvation)등 다양한 문제가 발생할 수 있음
• 1. 성능 저하 (blocking)
• synchronized는 한 번에 하나의 스레드만 실행 가능하도록 설정하므로 병렬 처리를 방해함
• 2. 데드락(deadlock)
• 두 개 이상의 스레드가 서로 상대방의 락을 기다리면서 영원히 멈추는 상태를 데드락이라고 함
• synchronized 를 사용할 때 잘못된 순서로 락을 획득하면 데드락이 발생할 수 있음
• 3. 공정성 문제(starvation)
• 스레드가 락을 가져오는 순서를 보장하지 않기 때문에 어떤 스레드는 계속 실행되지 못할 수 있음

질문3. 동기화를 위해 synchronized 외 다른 방법은 무엇이 있고, 어떤 차이점이 있나요?

• ReentrantLock이 존재함

• ReentrantLock은 synchronized 보다 정교한 락 제어가 가능함

• 락을 명시적으로 획득(lock) 하고 해체(unlock)해야 함

• 더 유연한 동기화가 가능함 (tryLock(), locklnterruptidly() 등을 지원함)

• ReentrantLock이 더 유용한 경우

• 더 정교한 제어 가능

• 공정성 모드 설정 가능 (true로 설정 시 가장 오래 대기한 스레드가 먼저 실행)

• 동기화 블록을 여러 메소드에 걸쳐 적용 가능