01. 동시성 프로그래밍이란
동시성 프로그래밍
어플리케이션을 효율적으로 실행하기 위해 멀티코어를 온전히 활용하도록 구현하는 방식
(외부 서비스의 응답을 기다리면서 아무일도 하지 않으면 CPU 사이클이 낭비된다.)
02. 동시성 프로그래밍이 필요한 이유
동시성 프로그래밍의 미신과 오해
동시성은 항상 때로 성능을 높여준다
* 대기 시간이 아주 길어 여러 스레드가 프로세서를 공유할 수 있거나, 여러 프로세스가 동시에 처리할 독립적인 계산이 충분히 많은 경우에만 높아짐
* Ex) 웹 브라우저에서 여러 가지 이미지 리소스들을 불러와 다운로드할 때동시성은 구현해도 설계는 변하지 않는다 바꿔야 한다.
* 단일 스레드 시스템과 다중 스레드 시스템은 설계가 판이하게 다르다.
* '무엇'과 '언제'를 분리하면 시스템의 구조가 크게 달라진다.컨테이너를 사용해도 동시성을 이해하지 않아도 된다 이해해야 한다.
* 어플리케이션이 컨테이너를 통해 멀티 쓰레드를 사용하는 것이기 때문에 컨테이너의 동작을 이해해야 한다.
* 동시 수정, 데드락 같은 문제를 피할 수 있는지를 알아야 한다.Java Servlet 동시성 구현
* 요청이 들어오면 Thread Pool에 있는 Thread가 서블릿의 service() 메서드 호출
* service doGet(), doPost()에서 요청에 대한 처리를 하도록 구현03. 안정한 동시성 프로그래밍 규칙
단일 책임 원칙(SRP) 설계
동시성 관련 코드는 다른 코드와 분리하라
* 동시성 코드는 독자적인 개발, 변경, 조율 주기가 있다.
* 동시성 코드에는 독자적인 난관이 있다. 다른 코드에서 겪는 난관과 다르며 훨씬 어렵다.
* 잘못 구현한 동시성 코드는 별의별 방식으로 실패한다.자료 범위를 제한하라
공유 자료를 최대한 줄여라
* 동시 수정 문제를 피하기 위해 객체를 사용하는 코드 내 임계영역을 sychronized 키워드로 보호
* 보호할 임계영역을 뺴먹거나, 모든 임계영여억을 보호했는 지 확인하느라 수고가 드므로 임계 영역의 수를 최소화 해야함Thread는 가능한 독립적으로 구현하라
다른 스레드와 자료를 공유하지 않는다.
* 서블릿처럼 각 Thread는 클라이언트 요청 하나를 처리한다.
* 모든 정보는 비공유 출처(client의 request)에서 가져오며 로컬 변수에 저장한다.
* 각 서블릿은 마치 자신이 독자적인 시스템에서 동작하는 양 요청을 처리한다.라이브러리를 이해하라
java.util.concurrent 패키지를 익혀라
* Thread Safe한 컬렉션을 사용(ConcurrentHashMap, AtomicLong)
* 서로 무관한 작업을 수행할 때는 executor 프레임워크를 사용
* 가능하다면 Thread가 Blocking 되지 않는 방법을 사용동기화하는 메서드 사이에 존재하는 의존성을 이해하라
공유 객체 하나에는 메서드 하나만 사용
* 클라이언트에서 잠금 - 클라이언트에서 첫 번째 메서드를 호출하기 전에 서버를 잠근다
* 서버에서 잠금 - 서버에다 "서버를 잠그고 모든 메서드를 호출한 후 잠금을 해제하는" 메서드를 구현
* 연결(Adapter) 서버 - 잠금을 수행하는 중간 단계를 생성04. 동시성 테스트 방법
동시성 코드를 테스트 해야 한다
테스트를 했다고 동시성 코드가 100% 올바르다고 증명하기는 불가능하지만 충분한 테스트는 위험을 낮춘다.
* 문제를 노출하는 테스트 케이스를 작성하라
* 프로그램의 설정과 시스템 설정과 부하를 바꿔가며 자주 돌려라
* 테스트가 실패하면 원인을 추적하라
* 다시 돌렸더니 통과한다는 이유로 그냥 넘어가면 절대 안 된다.코드에 보조 코드를 넣어라
드물게 발생하는 오류를 자주 발생시키도록 보조 코드를 추가
*코드에 wait(), sleep(), yield(), priority() 함수를 직접 구현
* 보조코드를 넣어주는 도구를 사용해 테스트
* 다양한 위치에 ThreadJigglePoing.jiggle()을 추가해 무작위로 sleep(), yield()가 호출되도록 한다.
* 테스트 환경에서 보조 코드를 돌려본다.
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