동시성은 현대 소프트웨어 개발의 필수 기능으로 여러 작업을 동시에 실행할 수 있습니다. Java의 JVM(Java Virtual Machine)은 스레드, 잠금 및 싱크로나이저를 포함한 다양한 메커니즘을 통해 동시성을 지원합니다. 이 기사에서는 Java의 JVM 동시성에 대해 자세히 설명합니다.
JVM 동시성의 스레드
스레드는 주 프로그램 흐름과 독립적으로 실행할 수 있는 경량 프로세스입니다. Java의 JVM은 java.lang을 통해 스레드를 만들고 관리할 수 있도록 지원합니다.스레드 클래스입니다. Java 프로그램은 여러 스레드를 만들 수 있으며, 각 스레드는 서로 다른 작업을 동시에 실행할 수 있습니다.
JVM은 잠금 및 동기화를 포함한 다양한 메커니즘을 통해 스레드 동기화를 지원합니다. 다중 스레드 프로그래밍에서는 스레드가 서로 간섭하지 않고 공유 리소스에 올바르게 액세스할 수 있도록 동기화가 필수적입니다.
JVM 동시성이 잠김
잠금은 한 번에 하나의 스레드만 리소스에 액세스할 수 있도록 하는 동기화 메커니즘입니다. Java의 JVM은 java.util.concurrent.locks를 통해 잠금을 지원합니다.인터페이스를 잠급니다. 잠금 인터페이스는 잠금을 획득하고 해제하는 방법을 제공하며 리소스에 대한 배타적 액세스와 공유 액세스를 모두 지원합니다.
JVM 동시성의 동기화
동기화는 잠금보다 더 복잡한 동기화 동작을 제공하는 높은 수준의 동기화 메커니즘입니다. Java의 JVM은 CountDownLatch, CyclicBarrier, Semaphore 및 Exchanger 클래스를 포함한 다양한 클래스를 통해 동기화기를 지원합니다.
CountDownLatch 클래스는 스레드 그룹이 특정 이벤트가 발생할 때까지 기다릴 수 있는 동기화 메커니즘을 제공합니다. CyclicBarrier 클래스는 스레드 그룹을 공통 지점에서 동기화할 수 있는 동기화 메커니즘을 제공합니다. Semaphore 클래스는 제한된 수의 스레드가 리소스에 동시에 액세스할 수 있는 동기화 메커니즘을 제공합니다. Exchange 클래스는 두 스레드가 데이터를 교환할 수 있는 동기화 메커니즘을 제공합니다.
Java 컬렉션의 동시성
Java의 JVM은 java.util.current 패키지를 통해 컬렉션에 대한 동시 액세스를 지원합니다. 이 패키지에는 ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList 및 ConcurrentLinkedQueue 클래스를 비롯한 다양한 클래스가 포함되어 있습니다.
ConcurrentHashMap 클래스는 동시 액세스를 지원하는 고성능 맵 구현을 제공합니다. CopyOnWriteArrayList 클래스는 쓰기 작업 시 목록의 새 복사본을 생성하여 동시 액세스를 지원하는 목록 구현을 제공합니다. ConcurrentLinkedQueue 클래스는 동시 액세스를 지원하는 대기열 구현을 제공합니다.
Java의 JVM 동시성에 대한 모범 사례
높은 수준의 동기화 메커니즘을 사용합니다: 잠금 및 동기화와 같은 높은 수준의 동기화 메커니즘은 낮은 수준의 동기화 메커니즘보다 사용하기 쉽고 오류가 발생하기 쉽습니다.
스레드 풀 사용
스레드 풀은 동적으로 스레드를 생성하고 삭제하는 것보다 스레드를 관리하는 더 효율적인 방법입니다.
동기화를 최소화
동기화는 멀티 스레드 애플리케이션에서 성능 병목 현상이 될 수 있습니다. 비차단 데이터 구조를 사용하고 불필요한 잠금을 방지하여 동기화를 최소화합니다.
변경할 수 없는 개체를 사용
변경할 수 없는 개체는 스레드에 안전하며 동기화 없이 스레드 간에 공유할 수 있습니다.
동시성 문제에 대한 테스트
동시성 문제는 탐지하고 재현하기 어려울 수 있습니다. 스트레스 테스트 및 JUnit 및 JMeter와 같은 도구를 사용하여 응용프로그램에서 동시성 문제를 테스트합니다.
결론
결론적으로 JVM 동시성은 여러 작업을 동시에 실행할 수 있는 현대 소프트웨어 개발의 필수 기능입니다. Java의 JVM은 스레드, 잠금 및 싱크로나이저를 포함한 다양한 메커니즘을 통해 동시성을 지원합니다. Java에서 JVM 동시 실행을 위한 모범 사례로는 높은 수준의 동기화 메커니즘 사용, 스레드 풀 사용, 동기화 최소화, 변경 불가능한 개체 사용, 동시 실행 문제 테스트 등이 있습니다. 개발자는 이러한 모범 사례를 따름으로써 효율적이고 안정적인 멀티 스레드 응용프로그램을 개발할 수 있습니다.
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