Thread 와 관련이 많은, Synchronized

• 여러 쓰레드가 한(동일한) 객체에 선언된 메서드에 접근하여 데이터를 처리하려고 할 때 동시에 연산을 수행하여 값이 꼬이는 경우가 발생한다.

  • 단, 메서드에서 인스턴스 변수를 수정하려 할 때만 이런 문제가 생긴다.

• 이러한 문제를 해결하기 위한 방법이 synchronized 키워드를 사용하는 것이다!

• synchronized 는 두가지 방법으로 사용 할 수 있다.

  • 메서드 자체를 synchronized 로 선언하는 방법

  • synchronized 블럭을 사용하는 방법

synchronized 를 사용해보자!

// 메서드에 synchronized 사용 
public synchronized void plus(int value){
    amount += value;
}    

public synchronized void minus(int value){
    amount += value;
} 

public class ModifyAmountThread extends Thread{
    private CommonCalculate calc;
    private boolean addFlag;
    public ModifyAmountThread(CommonCalculate calc, boolean addFlag){
        this.calc = calc;
        this.addFlag = addFlag;
    }
    
    public void run(){
        for(int loop = 0; loop<10000; loop++){
            if(addFlag){
                calc.plus(1);
            } else {
                calc.minus(1);
            }
        }
    }
}

public class RunSync {
    public static void main(String[] args){
        RunSync runSync = new RunSync();
        runSync.runCommonCalculate();
    }
    
    public void runCommonCalculate(){
        CommonCalculate calc = new CommonCalculate();
        ModifyAmountThread thread1 = new ModifyAmountThread(calc, true);
        ModifyAmountThread thread2 = new ModifyAmountThread(calc, true);
        
        thread1.start();
        thread2.start();
 
        try{
            thread1.join();
            thread2.join();
        }catch(InterrupedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}    

• join() 메서드는 쓰레드가 종료할 때까지 기다리라는 의미이다.

• synchronized 키워드를 사용하지 않고 위 코드를 실행했을 때, 우리는 20000 을 기대하지만 20000 이 나오는 경우는 없다고 봐야한다.. -> 앞서 말했던 쓰레드는 비동기적으로 실행되기 때문이다.

• 우리가 예상하는 대로 결과를 얻기 위해서 synchronized 키워드를 사용해야 한다.

synchronized 블럭을 사용해보자

• 위와 같은 방법으로 동기화를 해주어 문제를 해결할 수도 있지만 고민해야 하는 부분이 생긴다..

  • 만약 plus 메서드에서 인스턴스 변수를 연산하는 줄이 1줄이고 아닌 줄이 100줄이라고 가정해보자,

  • 위와 같이 메서드 전체를 동기화 해버리면 인스턴스 변수와 상관없는 100줄의 대기 시간이 발생하게 된다.

• 이런 경우 아래와 같이 동기화가 필요한 부분만 블럭으로 처리를 해야한다.

  • 실제 사용시, 위와 같이 this 로 지정하는 것이 아닌, 별도의 객체를 선언하여 사용한다.

public void plus(int value){
    synchronized(this){
        amount += value;
    }
}

• 아래의 lock 객체는 문지기 객체로 synchronized 블럭 안에서 하나의 쓰레드만 작업할 수 있도록 할 수 있다.

Object lock = new Object();

public synchronized void plus(int value){
    
    synchronized(lock){
        amount += value;
    }
} 

• 하나의 클래스 내에서 동기화 처리해야 할 객체가 2개 이상일 때는, 각 객체에 대해 별도의 synchronized 블록을 사용해야 합니다.

  • 즉, 각 객체마다 다른 락을 사용하여 동기화할 수 있습니다.

  • 이를 통해 특정 객체에 대한 동기화는 독립적으로 작동하게 되어, 여러 스레드가 각기 다른 객체에 접근할 때 동시에 작업이 가능해집니다.

• 아래와 같이 동기화 객체가 여러개인 경우 각각의 락을 사용하자.

Object lock1 = new Object();
Object lock2 = new Object();

public synchronized void plus1(int value){
    
    synchronized(lock1){
        amount1 += value;
    }
} 

public synchronized void plus2(int value){
    
    synchronized(lock2){
        amount2 += value;
    }
}