[4주차] 75. Thread, 공유자원 사용시 동기화의 필요성(완성)

* 동기화란?

두개 이상의 쓰레드가 공유자원을 사용할 때 한 사람씩만 순차적으로 접근하도록 하는 기법이다. 동시에 두 쓰레드가 공유자원에 접근하게 될 경우 한쪽만 접근이 허용되며 한 쪽은 앞사람이 일을 마칠 때 까지 대기상태가 된다. 공유자원을 동기화해주지 않을 경우 발생하는 문제점은 아래의 예시 코드를 통해 알 수 있다. 

 

* 동기화 시켜주는 방법 두가지

  1) synchronized 키워드를 동기화 시키고자 하는 메서드에 붙여서 메서드를 통째로 동기화 시키는 것  
  2) synchronized 키워드를 블록화 해서 일부 영역만 동기화 시키는 것

 

* 임계영역이란?

  다른 주체가 접근중일 때 접근하지 못하도록 제한하는 영역으로 synchronized 키워드를 이용해 설정한다.

NotSync로 공유자원 사용시 발생할 수 있는 문제점 예시

아래 코드에서 공유하는 i를 AAA, BBB 쓰레드에서 각각 10만번씩 증가시키기 때문에 어느 한 쪽이 i를 출력할 땐 20만이 나와야 하는게 상식과 맞는데 그렇지가 않다. 그 이유는 AAA, BBB 두 쓰레드가 공유하는 i에 동시에 접근해서 뭔가를 하려고 했던 경우 한쪽의 시도가 무효화 되었기 때문이다.  이것이 공유자원 사용시 동기화가 필요한 이유이다.

class Data1{
	int i = 0;
	
}//

class AAA extends Thread{
	public void run() {
		for(int i = 0; i< 100000; i++) {
			Ex10_06_NotSyncTest.d1.i++; // 임계영역
		}
		System.out.println("AAA i: " + Ex10_06_NotSyncTest.d1.i);
	}
}//

class BBB extends Thread{
	public void run() {
		for(int i = 0; i< 100000; i++) {
			Ex10_06_NotSyncTest.d1.i++; // 임계영역
		}
		System.out.println("BBB i: " + Ex10_06_NotSyncTest.d1.i);
	}
}//

public class Ex10_06_NotSyncTest {
	
	static Data1 d1 = new Data1();
	
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("main 시작");
		
		AAA a = new AAA();
		BBB b = new BBB();
		
		a.start();
		b.start();
		
		System.out.println("main 종료");
	}
}

main 시작
main 종료
AAA i: 119220
BBB i: 134440Sync로 공유자원 사용시 발생할 수 있는 문제점 예시

Sync로 공유자원 사용하도록 수정하여 문제점 수정

class Data2{
	int i = 0;
	
}//

class AAA2 extends Thread{
	public void run() {
		for(int i = 0; i< 100000; i++) {
			synchronized(Ex10_07_SyncTest.d1) {
				Ex10_07_SyncTest.d1.i++;	// 임계영역
			}
		}
		System.out.println("AAA2 i: " + Ex10_07_SyncTest.d1.i); 
	}
}//

class BBB2 extends Thread{
	public void run() {
		for(int i = 0; i< 100000; i++) {
			synchronized(Ex10_07_SyncTest.d1) {
				Ex10_07_SyncTest.d1.i++;	// 임계영역
			}
		}
		System.out.println("BBB2 i: " + Ex10_07_SyncTest.d1.i); 
	}
}//

public class Ex10_07_SyncTest {
	
	static Data2 d1 = new Data2();
	
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("main 시작");
		
		AAA2 a = new AAA2();
		BBB2 b = new BBB2();
		
		a.start();
		b.start();
		
		System.out.println("main 종료");
	}
}

class Data2{
	int i = 0;
	
}//

class AAA2 extends Thread{
	public void run() {
		for(int i = 0; i< 100000; i++) {
			synchronized(Ex10_07_SyncTest.d1) {
				Ex10_07_SyncTest.d1.i++;	// 임계영역
			}
		}
		System.out.println("AAA2 i: " + Ex10_07_SyncTest.d1.i); 
	}
}//

class BBB2 extends Thread{
	public void run() {
		for(int i = 0; i< 100000; i++) {
			synchronized(Ex10_07_SyncTest.d1) {
				Ex10_07_SyncTest.d1.i++;	// 임계영역
			}
		}
		System.out.println("BBB2 i: " + Ex10_07_SyncTest.d1.i); 
	}
}//

public class Ex10_07_SyncTest {
	
	static Data2 d1 = new Data2();
	
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("main 시작");
		
		AAA2 a = new AAA2();
		BBB2 b = new BBB2();
		
		a.start();
		b.start();
		
		System.out.println("main 종료");
	}
}

main 시작
main 종료
AAA2 i: 198168
BBB2 i: 200000