자바에서
Stack은 왜 효율적이지 않을까?
호기심에서 호기심을 해결하는 과정에서의 공부를 정리해보고자 합니다.
일상적으로 가장 많이 쓰는 List와 코드를 비교해보자
Stack의 코드
List의 코드
두 코드를 비교하면 **Stack**에만 synchronized가 선언이 되어있다.
동기화 선언이 효율을 떨어뜨리게 만드는걸까?
먼저 동기화에 대해 짚고 넘어가자
Synchronized
자바에서
synchronized키워드는
특정 메서드나 블록이 한번에 하나의 스레드만 실행될 수 있도록 보장해준다.
-> 주로 공유 자원에 대한 동시 접근을 제어하여 데이터의 일관성 유지에 사용된다.
동작 순서
synchronized키워드를 사용하면 해당 메소드나 블록의 모니터를 획득한다.- 스레드가 모니터를 획득하면 다른 스레드는 해당 모니터가 해제될때까지 대기해야 한다.
- 모니터를 획득한 스레드는 동기화된 메소드나 블록을 실행
- 메소드나 블록의 실행이 완료되면 모니터가 해제되고, 대기 중인 다른 스레드 중 하나가 모니터를 획득
예제로 보면
public static class Synchronized {
private int counter = 0;
public synchronized void increment() {
counter++;
}
public synchronized int getCounter() {
return counter;
}
}
public static class UnSynchronized {
private int counter = 0;
public void increment() {
counter++;
}
public int getCounter() {
return counter;
}
}선언된 메소드를 만들고
@Test
@DisplayName("동기화 선언된 메소드 동시 접근")
public void testSynchronized() {
Synchronized example = new Synchronized();
Thread t1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
example.increment();
}
});
Thread t2 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
example.increment();
}
});
t1.start();
t2.start();
try {
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
assertThat(example.getCounter()).isEqualTo(2000);
}위의 두개의 synchronized된 increment() 메소드를 동시에 실행하는 테스트 코드를 실행하면
2000의 결과가 옳은 것을 확인할 수 있고,
public static class UnSynchronized {
private int counter = 0;
public void increment() {
counter++;
}
public int getCounter() {
return counter;
}
}동기화되지 않은 메소드를 선언해주고
@Test
@DisplayName("동기화 선언 없는 메소드 동시 접근")
public void testUnSynchronized() {
UnSynchronized example = new UnSynchronized();
Thread t1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
example.increment();
}
});
Thread t2 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
example.increment();
}
});
t1.start();
t2.start();
try {
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
assertThat(example.getCounter()).isNotEqualTo(2000);
}위의 두개의 synchronized 선언 안 된 increment() 메소드를 동시에 실행하는 테스트 코드를 실행하면
2000이 아닌 결과가 나온 것을 확인할 수 있다.
위에서 보듯이 동기화는 데이터 일관성과 경쟁 상태 방지와 같은 상황에서 중요하다. 예를 들어 돈과 관련된 입출금, 이전에 공부했었던 로그 그리고 채팅 메시지 처리에도 자주 사용된다고 한다.
Vector를 오히려 써야하는거 아닐까?
최근에 본 글에서 최근의 성능이 좋아서 성능보다는 유지 보수에 용이하게 코드를 작성하는 것을 더 중요시 여긴다는 글을 본 적이 있다.
성능이 좋아 속도의 별 차이가 없다보면 Synchronized를 사용하지 않는 List 보다는 오히려 사용하는 Vector를 주로 써야되는 것이 아닐까?
- 예를들어
Vector가 더 안전하지만 단순한get()기능을 쓴다고 볼 때 모든 메소드가 동기화로 lock이 걸려 오버헤드 발생할 수 있음 Vector보다List가 편리- 멀티스레드를 고려해야되는 부분에서
Concurrent컬렉션을 사용
->Vector보다 더 나은 성능(관련된 부분만 Lock을 걸기 때문)과 동시성 제공
참고
자바에서 Vector와 Stack 컬렉션이 쓰이지 않는 이유
[Java] Synchronized Collection vs Concurrent Collection
