[Java] 69. 멀티 스레딩의 개념과 동기화

[Java] 69. 멀티 스레딩의 개념과 동기화

1. 멀티 스레딩(Multi-Threding)이란?

2. 자바 멀티 스레딩과 동기화

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1. 멀티 스레딩(Multi-Threding)이란?

(1) 멀티 스레딩의 정의:

멀티 스레딩(Multi Threading)이란 프로그램의 여러 부분이 동시에 실행되도록 하는 기술이다.

이를 통해 자원의 효율적인 사용과, 응용 프로그램의 반응성을 향상시킬 수 있다. 

멀티 스레딩은 하나의 프로세스 내에서 여러 개의 스레드를 생성해, 병렬 처리를 가능하게 한다.

(2) 멀티 스레딩의 특징

-멀티 스레딩에서 각각의 스레드들은 자신만의 작업 공간을 가진다.

-각 스레드 사이에서 공유하는 자원이 있을 수 있다.

-스레드가 자원을 공유하여 작업을 진행할 경우, 서로 자원을 차지하려는 race condition이 일어난다.

이렇게 여러 스레드가 자원을 차지하기 위해 경쟁이 발생할 때, 해당 자원을 critical section이라고 한다.

*critical section

 

**동일한 자원에 동시에 접근할 때, 발생 할 수 있는 문제(ex: 경쟁, 교착 상태)를 고려해야 한다.

***동기화를 통해 이러한 

 

2. 자바 멀티 스레딩과 동기화

 (1) 동기화(Synchronization)이란?

-두 개의 thread가 같은 객체에 접근 할 때, 동시에 접근함으로써 오류가 발생하게 된다.

-동기화를 사용해 임계영역에 접근한 경우, 공유 자원을 lock하여 다른 thread의 접근을 제어한다.

-자바에서는 sunchronized 메서드/블럭을 주로 사용한다.

 

(2) synchronized 메서드/블럭

synchronized 메서드

-객체의 메소드에 synchronized 키워드를 사용한다.

-현재 이 메서드가 속해 있는 객체에 lock을 건다.

 

synchronized 블럭

-현재 객체, 혹은 다른 객체를 lock으로 만든다.

 

 

3. 예제 살펴보기

package basic.ch23;

public class BankAccount {

	private int money = 100_000;

	public int getMoney() {
		return this.money;
	}

	public void setMoney(int m) {
		this.money = m;
	}

	// 출금
	public synchronized int withDraw(int money) {

		int currentMoney = getMoney();
		// ... 출금
		
		synchronized (this) {
			try {
				Thread.sleep(500);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}

			if (currentMoney >= money) {
				setMoney(currentMoney - money);
				System.out.println("출금 후 계좌 잔액 : " + getMoney());
				return money;
			} else {
				System.out.println("계좌 잔액이 부족합니다.");
				return 0;
			}
		}
		}
		
		

	// 입금
	public synchronized void saveMoney(int money) {

		int currentMoney = getMoney();

		// 시간이 걸림
		try {
			Thread.sleep(3000);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}

		setMoney(currentMoney + money);
		System.out.println("입금 후 계좌 잔액 : " + getMoney());
	}

}

 

package basic.ch23;

public class Father extends Thread {

	BankAccount account;
	
	 public Father(BankAccount account) {
		 // 객체가 될 때, 가장 처음 동작하는 코드는 생성자이다.
		this.account=account;
	}
	
	// 위임 시킬 일을 정의 할 예정
	@Override
	public void run() {
		// 만원 입금 처리 - 다른 작업자에게 위임함
		account.saveMoney(10_000);
	}
	
}

package basic.ch23;

public class Mother extends Thread {
	
	BankAccount account;
	
	public Mother(BankAccount account) {
		this.account=account;
	}
	
	@Override
	public void run() {
		account.withDraw(5_000);
	}

}

package basic.ch23;

public class MainTest {
	public static void main(String[] args) {
		
		// 현재 잔액은 10만원
		BankAccount account = new BankAccount();	
		
		// 생성자 의존 주입(DI)
		Father father = new Father(account);
		father.start();
		
		// 어머니 클래스 new
		Mother mother = new Mother(account);
		mother.start();
		
		int resultMoney=account.getMoney();
		System.out.println(resultMoney);
	}

}