📝 docs: 클린코드 13장 동시성 (작성중)

작성중인 챕터

Author: Yn3-3xh

_posts/book/Clean Code/2025-10-24-13. 동시성.md

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+title: "[Book - Clean Code] 13. 동시성 (작성중)"
+date: 2025-10-24 18:00:00 +0900
+categories: [Book - Clean Code]
+tags: [book, clean code]
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+동시성과 깔끔한 코드는 양립하기 어렵다.
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+## 동시성이 필요한 이유?
+동시성은 coupling을 없애는 전략이다.   
+즉, **무엇**과 **언제**를 분리하는 전략이다.
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+스레드가 하나인 프로그램은 무엇과 언제가 서로 밀접하여 호출 스택을 살펴보면 프로그램 상태가 곧바로 드러난다.
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+무엇과 언제를 분리하면 애플리케이션 구조와 효율이 극적으로 나아진다.
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+단일 스레드 수집기는 웹 소켓에서 입출력을 기다리는 시간이 아주 많다.   
+한 번에 한 사이트를 방문하는 대신 다중 스레드 알고리즘을 이용하면 수집기 성능을 높일 수 있다.
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+### 미신과 오해
+* 동시성에 대한 미신과 오해
+  * 동시성은 항상 성능을 높여준다.
+  * 동시성을 구현해도 설계는 변하지 않는다.
+  * 웹 또는 EJB 컨테이너를 사용하면 동시성을 이해할 필요가 없다.
+* 동시성에 대한 타당한 생각
+  * 동시성은 다소 부하를 유발한다.
+  * 동시성은 복잡하다.
+  * 일반적으로 동시성 버그는 재현하기 어렵다.
+  * 동시성을 구현하려면 흔히 근본적인 설계 전략을 재고해야 한다.
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+## 동시성 방어 원칙
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+### 단일 책임 원칙(SRP)
+SRP는 주어진 메서드/클래스/컴포넌트를 변경할 이유가 하나여야 한다는 원칙이다.
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+동시성은 복잡성 하나만으로도 따로 분리할 이유가 충분하다.   
+따라서 동시성 관련 코드는 다른 코드와 분리해야 한다.
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+동시성을 구현할 때는 아래 항목을 고려한다.
+* 동시성 코드는 독자적인 개발, 변경, 조율 주기가 있다.
+* 동시성 코드에는 독자적인 난관이 있다.
+  * 다른 코드에서 겪는 난관과 다르며, 훨씬 어렵다.
+* 잘못 구현한 동시성 코드는 별의별 방식으로 실패한다.
+  * 주변에 있는 다른 코드가 발목을 잡지 않더라도 동시성 하나만으로도 충분히 어렵다.
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+> 권장사항: 동시성 코드는 다른 코드와 분리하라
+
+### 따름 정리: 자료 범위를 제한하라
+객체 하나를 공유한 후 동일 필드를 수정하던 두 스레드가 서로 간섭하므로 예상치 못한 결과를 내놓는다.   
+이런 문제를 해결하는 방안으로 공유 객체를 사용하는 코드 내 임계영역을 synchronized 키워드로 보호하라고 권장한다.
+
+> 권장사항: 자료를 캠슐화하라, 공유 자료를 최대한 줄여라.
+
+### 따름 정리: 자료 사본을 사용하라
+공유 자료를 줄이려면 처음부터 공유하지 않는 방법이 제일 좋다.   
+어떤 경우에는 객체를 복사해 읽기 전용으로 사용하는 방법이 가능하다.
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+하지만 사본으로 동기화를 피할 수 있다면 내부 잠금을 없애 절약한 수행 시간이 사본 생성과 GC에 드는 부하를 상쇄할 가능성이 크다.
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+### 따름 정리: 스레드는 가능한 독립적으로 구현하라
+다른 스레드와 자료를 공유하지 않게 한다.
+
+> 권장사항: 독자적인 스레드로, 가능하면 다른 프로세서에서, 돌려도 괜찮도록 자료를 독립적인 단위로 분할하라.
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+## 라이브러리를 이해하라
+
+### 스레드 환경에 안전한 컬렉션
+> 권장사항: 언어가 제공하는 클래스를 검토하라.
+>
+> `java.util.concurent`, `java.util.concurrent.atomic`, `java.util.concurrent.locks`
+
+## 실행 모델을 이해하라
+다중 스레드 애플리케이션을 분류하는 방식은 여러 가지이므로, 실행 모델을 몇 가지 살펴보자.
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+### 생산자-소비자 (Producer-Consumer)
+하나 이상 생산자 스레드가 정보를 생성해 buffer나 대기열(queue)에 넣는다.   
+하나 이상 소비자 스레드가 대기열에서 정보를 가져와 사용한다.
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+생산자 스레드와 소비자 스레드가 사용하는 대기열은 **한정된 자원**이다.
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+생산자 스레드는 대기열에 빈 공간이 있어야 정보를 채운다.   
+즉, 빈 공간이 생길 때까지 기다린다.
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+소비자 스레드는 대기열에 정보가 있어야 가져온다.   
+즉, 정보가 채워질 때까지 기다린다.
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+생산자 스레드는 대기열에 정보를 채운 다음 소비자 스레드에게 "대기열에 정보가 있다"는 시그널을 보낸다.
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+소비자 스레드는 대기열에서 정보를 읽어들인 후 "대기열에 빈 공간이 있다"는 시그널을 보낸다.
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+따라서 잘못하면 생산자 스레드와 소비자 스레드가 둘 다 진행 가능함에도 불구하고 동시에 서로에게서 시그널을 기다릴 가능성이 존재한다.
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+### 읽기-쓰기 (Readers-Writers)
+대개는 쓰기 스레드가 버퍼를 오랫동안 점유하는 바람에 여러 읽기 스레드가 버퍼를 기다리느라 처리율이 떨어진다.   
+따라서 읽기 스레드의 요구와 쓰기 스레드의 요구를 적절히 만족시켜 처리율도 적당히 높이고 기아도 방지하는 해법이 필요하다.
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+간단한 전략은 읽기 스레드가 없을 때까지 갱신을 원하는 쓰기 스레드가 버퍼를 기다리는 방법이다.   
+하지만 읽기 스레드가 계속 이어진다면 쓰기 스레드는 기아 상태에 빠진다.
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+반면, 쓰기 스레드에게 우선권을 준 상태에서 쓰기 스레드가 계속 이어진다면 처리율이 떨어진다.
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+양쪽 균형을 잡으면서 동시 갱신 문제를 피하는 해법이 필요하다.
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+## 동기화하는 메서드 사이에 존재하는 의존성을 이해하라
+동기화하는 메서드 사이에 의존성이 존재하면 동시성 코드에 찾아내기 어려운 버그가 생긴다.
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+자바 언어는 개별 메서드를 보호하는 synchronized라는 개념을 지원한다.   
+하지만 공유 클래스 하나에 동기화된 메서드가 여럿이라면 구현이 올바른지 다시 한 번 확인하기 바란다.
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+> 권장사항: 공유 객체 하나에는 메서드 하나만 사용하라.
+
+<br />
+
+공유 객체 하나에 여러 메서드가 필요한 상황도 생긴다.
+* 클라이언트에서 잠금
+  * 클라이언트에서 첫 번째 메서드를 호출하기 전에 서버를 잠근다.
+  * 마지막 메서드를 호출할 때까지 잠금을 유지한다.
+* 서버에서 잠금
+  * 서버에다 "서버를 잠그고 모든 메서드를 호출한 후 잠금을 해제하는" 메서드를 구현한다.
+  * 클라이언트는 이 메서드를 호출한다.
+* 연결 서버
+  * 잠금을 수행하는 중간 단계를 생성한다.
+  * '서버에서 잠금' 방식과 유사하지만 원래 서버는 변경하지 않는다.
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+## 동기화하는 부분을 작게 만들어라