item 81. wait와 notify보다는 동시성 유틸리티를 애용해라

 

새로운 사실!

wait 그리고 notify는 올바르게 사용하기가 아주 까다롭다. 따라서 고수준 동시성 유틸리티를 사용하는 것이 좋다.

 

wait와 notify란?

: 스레드의 상태 제어를 위한 메소드

 

wait : 가지고 있던 고유 락을 해제하고, 스레드를 잠들게 하는 역할을 하는 메서드

notify : 잠들어 있던 스레드 중 임의로 하나를 골라 깨우는 역할을 하는 메서드

 

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java.util.concurrent의 고수준 유틸리티

1. 실행자 프레임워크
2. 동시성 컬렉션
   • List, Queue, Map과 같은 표준 컬렉션 인터페이스에 동시성을 가미해 구현한 고성능 컬렉션
   • 높은 동시성에 도달하기 위해 동기화를 각자 내부에서 수행
   • 따라서 동시성 컬렉션에서 동시성을 무력화하는 것은 불가능하다. 외부에서 락을 추가로 사용하면 오히려 속도가 느려진다.
     • 이 때문에 여러 기본 동작을 하나의 원자적 동작으로 묶는 '상태 의존적 수정'메서드가 추가됨.
   • 동기화한 컬렉션을 낡은 유산으로 만들어버린다.
     • 동기화한 컬렉션인 Collections.synchronizedMap 보다는, 동시성 컬렉션인 ConcurrentHashMap을 사용하는게 훨씬 좋다.
     • 극적인 성능 개선!
3. 동기화 장치
   • 스레드가 다른 스레드를 기다릴 수 있게 하여, 서로 작업을 조율할 수 있게 해준다.
   • Phaser > CountDownLatch, Semaphore > CyclicBarrier, Exchanger 순으로 자주 쓰인다.
   • CountDownLatch
     • 일회성 장벽
     • 하나 이상의 스레드가 또 다른 하나 이상의 스레드 작업이 끝날 때까지 기다리게 한다.
     • int값을 받는데, 이 값을 통해 countDown을 몇 번 호출해야 대기중인 스레드를 깨울지 결정한다.

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새로운 코드를 작성할 때는 wait, notify보다는 동시성 유틸리티를 사용하라는 것이 item 81의 내용이지만,

어쩔 수 없이 wait과 notify를 사용해야 하는 경우가 있다.

 

wait 메소드의 경우,

• 스레드가 어떤 조건이 충족되기를 기다리게 할 때 사용한다.
• 락 객체의 wait 메서드는 반드시 그 객체를 잠근 동기화 영역 안에서 호출해야 한다.
• 반드시 대기 반복문(wait loop) 관용구를 사용해야 한다.
• 반복문 밖에서는 절대로 호출하면 안된다.

대기한 이후에 조건을 검사하여 조건을 충족하지 않았을 때 다시 대기하게 하는 경우도 있다.

이는 조건이 만족되지 않아도 스레드가 깨어날 수 있는 상황이 몇 가지 있기 때문이다. (안전 실패 예방)

• notify를 호출하여 대기 중인 스레드가 깨어나는 사이에 다른 스레드가 락을 거는 경우
• 조건이 만족되지 않았지만 실수 혹은 악의적으로 notify를 호출하는 경우
• 대기 중인 스레드 중 일부만 조건을 충족해도 notifyAll로 모든 스레드를 깨우는 경우
• 대기 중인 스레드가 드물게 notify 없이 깨어나는 경우 (허위 각성)

 

notify 메소드의 경우,

• 일반적으로 notify보다 notifyAll을 사용하는 것이 합리적이고 안전하다.
• 모든 스레드가 같은 조건을 기다리고, 조건이 한 번 충족될 때마다 단 하나의 스레드만 혜택을 받을 수 있다면 notify를 사용하는 것이 최적화를 하는 방법이다.
• 그러나... 위 조건을 만족하더라도 notifyAll을 사용하는 것이 나을 수 있다.
  • 관련 없는 스레드가 실수로 or 악의적으로 wait를 호출하는 공격으로부터 보호할 수 있기 때문이다.

 

핵심 정리

wait와 notify를 직접 사용하는 것은 어셈블리어로 프로그래밍 하는 것과 같다.
java.util.concurrent는 고수준 언어에 비유할 수 있다.
새롭게 코드를 작성할 때는 wait과 notify를 사용하지 말아라.
만약 레거시 코드에서 이를 어쩔 수 없이 사용해야 한다면, wait는 항상 while문 안에서 호출해라.
또한, 일반적으로 notify보다는 notifyAll을 사용해라.
혹시라도 notify를 사용한다면, 응답 불가 상태에 빠지지 않도록 각별히 주의하자.