Ch02. 쓰레드 로컬(ThreadLocal) - 동시성 문제(예제 코드)

Test에서도 롬복을 사용하기 위해 Build.gradle에 추가

dependencies {
   implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'
   compileOnly 'org.projectlombok:lombok'
   annotationProcessor 'org.projectlombok:lombok'
   testImplementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-test'

   //테스트에서 lombok 사용
   testCompileOnly 'org.projectlombok:lombok'
   testAnnotationProcessor 'org.projectlombok:lombok'
}

FieldServie 작성 (학습 테스트)

@Slf4j
public class FieldService {

    private String nameStore;

    public String logic(String name){
        log.info("저장 name={} -> nameStore={}", name, nameStore);
        nameStore = name;
        sleep(1000);
        log.info("조회 nameStore={}",nameStore);
        return nameStore;
    }

    private void sleep(int millis) {
        try {
            Thread.sleep(millis);
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Test 코드

@Slf4j
public class FieldServiceTest {

    private FieldService fieldService = new FieldService();

    @Test
    public void field(){
        log.info("main start");
        Runnable userA = () -> {
            fieldService.logic("userA");
        };
        Runnable userB = () -> {
            fieldService.logic("userB");
        };
        Thread threadA = new Thread(userA);
        threadA.setName("thread-A");
        Thread threadB = new Thread(userB);
        threadB.setName("thread-B");

        threadA.start();
        //sleep(2000); //동시성 문제 발생 X
        sleep(100);//동시성 문제 발생
        threadB.start();

        sleep(3000);//메인 쓰레드 종료 대기
        log.info("main exit");
    }

    private void sleep(int millis) {
        try {
            Thread.sleep(millis);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

• sleep 2000 일 경우 동시성 문제 발생 X

userA thread

userB thread

• sleep 100 일 경우 동시성 문제 발생

userA thread

userA thread 처리 중 nameStore 값을 바꾸는 userB thread

• 동시성 문제
  • 결과적으로 Thread-A 입장에서는 저장한 데이터와 조회한 데이터가 다른 문제가 발생한다.
  • 이처럼 여러 쓰레드가 동시에 같은 인스턴스의 필드 값을 변경하면서 발생하는 문제를 동시성 문제라 한다.
  • 이런 동시성 문제는 여러 스레드가 같은 인스턴스의 필드에 접근해야 하기 때문에 트래픽이 적은 상황에서는 확률상 잘 나타나지 않고, 트래픽이 점점 많아질 수 록 자주 발생한다.
  • 특히 스프링 빈 처럼 싱글톤 객체의 필드를 변경하며 사용할 때 이러한 동시성 문제를 조심해야 한다.
• 참고
  • 이런 동시성 문제는 지역 변수에서는 발생하지 않는다.
  • 지역 변수는 쓰레드마다 각각 다른 메모리 영역이 할당된다. 
  • 동시성 문제가 발생하는 곳은 같은 인스턴스의 필드(주로 싱글톤에서 자주 발생), 또는 static 같은 공용 필드에 접근할 때 발생한다. 
  • 동시성 문제는 값을 읽기만 하면 발생하지 않는다. 어디선가 값을 변경하기 때문에 발생한다