Thread-safe_Collection.md

Thread-safe Collection

멀티 스레드 환경에서 컬렉션을 사용하는 방법

• Synchronized Collection
  • Vector
  • Hashtable
  • Collections 클래스의 synchronized 정적 생성자

Synchronized Collection (동기화 컬렉션)

Vector

• 모든 메서드가 synchronized 기반으로 구현된 List
• 스레드 세이프하지만 동기화가 필요하지 않은 경우에도 동기화를 해 성능 저하 발생

Hashtable

• 모든 메서드가 synchronized 기반으로 구현된 Map
• 스레드 세이프하지만 동기화가 필요하지 않은 경우에도 동기화를 해 성능 저하 발생

Collections의 synchronized List/Map/Set

• JDK 1.2에 추가
• 내부적으로 mutex 객체를 소유하며 synchronized block을 통해 기존 List/Map/Set의 동작을 wrapping
• 모든 메서드에서 동일 mutex를 사용하기 때문에 한 객체에서 한 번에 하나의 메서드만 수행 가능
• 여러 연산을 하나의 원자적 단위로 묶어야 하는 경우에는 이들을 다시 synchronized로 묶어야 함

Concurrent Collections

• JDK 1.5에 추가
• 동시성을 위한 java.util.concurrent 패키지 내 컬렉션들
• CopyOnWriteArrayList
  • 쓰기 발생 시 락을 걸고 새로운 배열을 만들어 기존 배열을 대체
    • 쓰기 동작은 배열 복사라는 고비용 작업을 수반하기 때문에 쓰기가 많은 데이터 저장에는 알맞지 않을 수 있음
  • 쓰기에 고비용 동기화를 적용하는 대신 읽기는 Lock 없이도 동기화를 제공해 읽기 성능을 높임
• CopyOnWriteArraySet
  • 내부 구현은 CopyOnWriteArrayList와 동일하나 중복 방지만 적용
  • 마찬가지로 쓰기에 동기화를 적용하고 쓰기 성능을 낮추는 대신 읽기 성능을 높임
• ConcurrentHashMap
  • 테이블의 Bucket을 기준으로 Lock 또는 CAS(Compare-And-Set)을 적용
    • 이미 데이터가 있는 버킷인 경우 해당 버킷에만 Lock을 걸고 쓰기를 수행
    • 빈 버킷인 경우 CAS 알고리즘을 통해 Lock 없이 쓰기를 수행
• ConcurrentLinkedQueue
  • 락 없이 동작하는 non-blocking 알고리즘을 사용
  • LinkedList 기반

Reference

• https://steady-coding.tistory.com/575