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Synchronized 키워드 - 경쟁상태를 해결하는 방법

synchronized 키워드는 Multi-Thread 환경에서 여러개의 쓰래드가 하나의 공유 변수에 동시에 접근할 때 경쟁상태 - Race Condition이 발생하지 않도록 한다.

그러면 어떻게 Synchronized 키워드는 경쟁상태를 해결할까?
그것은 바로 현재 데이터를 사용하고 있는 해당 스레드를 제외하고 나머지 스레드들은 데이터에 접근 할 수 없도록 즉, blocking을 사용해 경쟁상태를 해결하고 있다.

하지만 이를 너무 남발하면 성능 이슈가 발생하는데, 프로그래밍 내부적으로 block, unblock작업은 어느정도 공수가 들어가는 작업이다. 꼭 필요할 떄 사용하자.

Synchronized 키워드 사용방법

일반적으로 3가지 동기화 방법이 있다.

1. 인스턴스 메소드 동기화
2. 스태틱 메소드 동기화
3. 메소드 속 동기화

1. 인스턴스 메서드에 사용하는 방법

class A {
    private int a = 0;

    public synchronized void increaseA(){
        a++;
        System.out.println(a);
    }
}

위에 예시와 같이 메서드 시그니처에 추가하는 방식으로 사용할 수 있다.

주의할 점

여기서 메서드에 synchronized가 붙으니까 메소드 단위로 동기화될 수 있다고 오해할 수 있는데, 해당 방법은 객체 단위로 동기화 된다. 위 예제를 이용해 설명을 하면, 위에 두 메서드는 동시에 수행될 수 없다.

2. 스태틱 메소드 동기화

class A {
    private int a = 0;

    public static synchronized void increaseA(){
        a++;
        System.out.println(a);
    }
}

클래스 내의 static 메소드는 오직 하나만 존재한다 그러므로 여러 객체가 하나의 static메소드를 공유하므로, 모든 생성된 객체를 동기화 한다.
여러 객체들이 동시에 increase()를 호출하면 1개의 쓰레드만 이 메서드에 진입할 수 있다.

3. 메소드 속 synchronized 블록

메소드 단위로 synchronized를 적용하는 것은 비 효율적일 수 있다. 경쟁 상태 - Race condition가 발생하는 부분만 synchronized블럭을 사용해 동기화 할 수 있다.

사용법은 synchronized(lock_object)로 사용할 수 있는데 lock_object는 동기화 할 범위 즉, 인스턴스를 의미한다.

public class A {
    private long a = 0;

    public void increase() {
        long temp = 0;

        synchronized (this) {
            a++;
            temp = number;
        }

        System.out.println(temp);
    }
}

위 예제는 자신의 인스턴스를 동기화 하는 예제이다.