[Java] 동시성 이슈

해니·2024년 3월 8일

Java

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동시성과 병렬성

이미지 출처 : [Java Study] - 멀티 쓰레드(쓰레드 생성과 실행)

동시성(Concurrency)

싱글 코어에서 멀티 스레드를 동작시키기 위한 방식으로, 멀티 태스킹을 위해 여러 개의 스레드가 번갈아가면서 실행되는 성질

병렬성(Parallelism)

멀티 태스킹을 위해, 멀티 코어에서 개별 스레드를 동시에 실행하는 성질

💡싱글 코어 CPU를 이용한 멀티 스레드 작업은 병렬적으로 실행되는 것처럼 보이지만, 사실은 번갈아가면서 실행하는 동시성 작업이다.번갈아 실행하는 것이 워낙 빨라서 병렬성으로 보일 뿐이다.

스레드 안전성(Thread safe)

멀티 스레드 프로그래밍에서 일반적으로 어떤 함수나 변수, 혹은 객체가 여러 스레드로부터 동시에 접근이 이루어져도 프로그램의 실행에 문제가 없는 것
하나의 함수가 한 스레드로부터 호출되어 실행 중일 때, 다른 스레드가 그 함수를 호출하여 동시에 함께 실행되더라도 각 스레드에서의 함수의 수행 결과가 올바르게 나오는 것

💡 Thread-sae하다라는 의미는 두 개 이상의 스레드가 race condition에 들어가거나 같은 객체에 동시에 접근해도 연산 결과는 정합성이 보장될 수 있게 메모리 가시성이 확보된 상태이다.

동시성 이슈 해결 방안

synchronized 키워드

synchronized 가 선언된 블럭에는 동시에 하나의 스레드만 접근할 수 있다.
갱신 손실(Lost Update) 문제
- 여러 트랜잭션이 한 개의 객체(row)에 동시에 접근해서 가장 마지막에 진행된 갱신만 적용되고 이전 트랜잭션들이 갱신한 값들은 모두 무효 처리가 되는 것

@Transactional과 synchronized를 같이 사용할 때의 문제점

@Transactional을 사용하면 Spring AOP로 인해 프록시 객체가 만들어지고, 트랜잭션이 커밋되기 전에 다른 스레드가 데이터를 읽었기 때문에 갱신 손실 문제를 해결할 수 없다.
synchronized 키워드는 동일한 프로세스 내의 스레드 단위에서만 동시성을 보장한다.
- 여러 대의 서버를 활용하면 동시성을 보장할 수 없다.

💡 Java의 synchronized는 요청이 많은 경우 성능 저하가 심하고, 서버가 여러 대일 경우 갱신 손실 문제를 해결할 수 없기때문에 동시성 제어에는 적합하지 않다. 데이터에 직접 락킹을 함으로써 문제를 해결할 수 있으며, 관련한 방법으로는 Pessimistic Lock, Optimistic Lock 등이 있다.

추후에 정리해야 될 개념들 ✅