자바 동시성 프로그래밍 - Java Locks

Lock & ReentrantLock

• Lock 구현은 synchronized 구문과 마찬가지로 상호 배제와 가시성 기능을 가진 동기화 기법이며 synchronized 보다 더 확장된 락 작업을 제공한다.

• Lock 구현은 락을 획득 시 블록되지 않는 비 차단 시도(tryLock()), 인터럽트가 가능한 방식으로 락을 획득하는 시도(lockInterruptibly()) 및 시간 제한을 둔 방식으로 락을 획득하는 시도(tryLock())와 같은 추가 기능을 제공한다.

• synchronized 사용은 락 획득과 락 해제가 블록 구조화된 방식으로 발생하도록 강제한다.

  • 여러 락을 획득하면 반드시 반대 순서로 해제해야 하며 모든 락은 동일한 문장 블록 범위에서 획득하고 해제되어야 한다.

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• Lock 구현은 락을 더 유연한 방식으로 작업할 수 있도록 지원한다.

• 락을 다른 범위에서 획득하고 해제하도록 허용하며 락을 어떤 순서로든 획득하고 해제할 수 있도록 허용한다.

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• synchronized 는 블록을 벗어나면 락 해제가 자동으로 이루어지지만 Lock 구현은 명시적으로 락을 해제해 주어야 한다.

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Lock 구조

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• Lock 인터페이스의 대표적인 구현체로 ReentrantLock이 있고, 내부 추상 클래스 Sync를 상속받은 FairSync와 NonFairSync가 있다.

ReentrantLock

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synchronized 와 Lock 구현 비교

• synchronized 구문은 락의 획득과 해제가 내장되어 있어 "암묵적인 락" 이라고 하고, Lock은 락의 획득과 해제를 직접 명시해서 사용하므로 "명시적인 락" 이라고 한다.

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synchronized 와 Lock 선택 기준

ReentrantLock

• tryLock() : 비차단 락 획득이 필요한 경우

• lockInterruptibly() : 락 획득을 시도하거나 대기하는 중에 중단이 필요한 경우

• tryLock(long time, TimeUnit unit) : 지정된 시간 안에 락 획득이 필요한 경우

• new ReentrantLock(true) : 공정하게 락을 획득하는 정책을 사용하는 경우

• { lock.lock() } { ... } { lock.unlock() } : 락의 획득과 해제가 단일 블록을 벗어나는 경우

synchronized

• ReentrantLock 의 기능이 필요하지 않을 경우

• 사용하기 더 편리하고 익숙하다.

• 성능상 크게 차이가 나지 않으면 락 해제가 불필요하다.

• 복잡하지 않고 문법적으로 더 간단하며 단순한 동기화에서는 가독성이 좋을 수 있다.

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Lock 예제 코드

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• Lock 인터페이스를 사용하여 synchronized와 같은 동기화 효과를 볼 수 있다.

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• synchronized와 달리 반드시 락을 획득한 순서와 반대로 락을 해제하지 않아도 된다.

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• 스레드가 이미 보유한 락에 대해 또 락 획득을 시도하면 보유 횟수가 1씩 증가한다.

• 현재 스레드에서는 다른 스레드에서 보유한 락을 모두 해제해야만 락 획득을 할 수 있다.

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ReentrantLock API

• ReentrantLock은 락 획득 과정에서 스레드가 대기하거나 차단하지 않는 API를 지원하여 유연한 코드 구현이 가능하다.

tryLock()

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• tryLock()은 락 획득 여부를 boolean으로 반환하기 때문에 이 반환값을 사용하여 코드를 작성할 수 있다.

lockInterruptibly()

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tryLock(Long time, TimeUnit unit)

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• 스레드 1이 먼저 락을 획득한 경우

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• 스레드 2가 먼저 락을 획득한 경우

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스레드 1은 3초간 작업한다. 그런데 스레드 2는 2초만 대기하므로 스레드 1이 먼저 락을 획득하면 스레드 2는 락을 획득하지 못하게 된다.

그 외 API

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