[JAVA] 동기화의 모든 것 (synchronization)

스레드들은 동일한 데이터를 공유하기에 효율적 작업을 하지만! 동일한 메모리를 사용하기 때문에 2가지의 문제가 발생할 수 있습니다. 다음 두 녀석입니다.

• 스레드 간섭(thread interference)

여러 개의 스레드가 공유된 데이터에 동시에 접근할 때 발생합니다. 예를 들어 하나의 스레드가 공유 데이터 값을 변경하고 있는 중에 다른 스레드가 끼어들면 이상한 결과가 나타납니다.

• 메모리 불일치 오류(momory consistency error)

스레드에 따라 공유된 메모리의 값이 일치하지 않아 생기는 문제입니다.

이런 오류를 막기위한 도구가 동기화(synchronization)입니다.

🤔어떤 문제가 발생할 수 있나요?

// 정수 배열을 출력하는 클래스
class Printer{
    void print(int[] arr){
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

class MyThread1 extends Thread{
    Printer prn;
    int[] myarr = {1, 2, 3, 4, 5};

    MyThread1(Printer prn) {
        this.prn = prn;
    }
    public void run(){
        prn.print(myarr);
    }
}

class MyThread2 extends Thread{
    Printer prn;
    int[] myarr = {10, 20, 30, 40, 50};

    MyThread2(Printer prn) {
        this.prn = prn;
    }
    public void run(){
        prn.print(myarr);
    }
}

public class TestSynchro {
    public static void main(String[] args) {
        Printer obj = new Printer();
        MyThread1 t1 = new MyThread1(obj);
        MyThread2 t2 = new MyThread2(obj);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

동기화

스레드 동기화 방법

자바에선 3사지의 동기화 방식을 제공합니다.

• 동기화 메소드(synchronized method)

• 동기화 블록(synchronized block)

• 정적 동기화(static synchronization)

동기화 메소드 사용 예제

class Printer{
    synchronized void print(int[] arr){         // 수정한 부분 synchronized
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

class MyThread1 extends Thread{
    Printer prn;
    int[] myarr = {1, 2, 3, 4, 5};

    MyThread1(Printer prn) {
        this.prn = prn;
    }
    public void run(){
        prn.print(myarr);
    }
}

class MyThread2 extends Thread{
    Printer prn;
    int[] myarr = {10, 20, 30, 40, 50};

    MyThread2(Printer prn) {
        this.prn = prn;
    }
    public void run(){
        prn.print(myarr);
    }
}

public class TestSynchro {
    public static void main(String[] args) {
        Printer obj = new Printer();
        MyThread1 t1 = new MyThread1(obj);
        MyThread2 t2 = new MyThread2(obj);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

• 먼저 동기화된 메소드는 동시 호출되더라도 마이크로 단계들이 겹치지 않습니다. 하나의 스레드가 동기화된 메소드를 실행하고 있으면, 종료할 때까지 다른 스레드는 중지됩니다. 스레드 간섭 문제를 해결합니다.

• 동기화된 메소드가 종료되면 자동적으로 이후의 메소드 호출은 변경된 상태만을 볼 수 있습니다. 메모리 불일치 오류 문제를 해결합니다.

동기화 블록 사용