Object - wait, notify

Object.wait()

• 현재 스레드가 가진 락을 반납하고 대기( WAITING )한다
• notify() 또는 notifyAll() 을 호출할 때까지 대기 상태를 유지한다.

Object.notify() & Object.notifyAll()

• 깨어나게 되면 WATING → BLOCK(큐에 공간이 없기때문에 생산자가 생산자를 꺼내거나 그 반대로 다른 스레드가 락을 획득하면 임계 영역 안이기 때문에) → 다시 스레드 대기 집합으로 이동

결과적으로는 비효율 → 스레드 기아 현상이 발생

대기 집합의 분리

소비자 스레드가 데이터를 소비하면 생산자 스레드가 대기하는 대기 집합에만 열려주면 되는 것이다

ReentrantLock 은 내부에 락과, 락 획득을 대기하는 스레드를 관리하는 대기 큐가 있다.

ReentrantLock 을 사용하면 condition 이 스레드 대기 공간이다.

public class BoundedQueueV5 implements BoundedQueue {

    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    private final Condition producerCond = lock.newCondition();
    private final Condition consumerCond = lock.newCondition();

    private final Queue<String> queue = new ArrayDeque<>();
    private final int max;

    public BoundedQueueV5(int max) {
        this.max = max;
    }

    @Override
    public void put(String data) {
        lock.lock();
        try {
            while (queue.size() == max) {
                log("[put] 큐가 가득 참, 생산자 대기");
                try {
                    producerCond.await();
                    log("[put] 생산자 깨어남");
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            queue.offer(data);
            log("[put] 생산자 데이터 저장, consumerCond.signal() 호출");
            consumerCond.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }

    }

    @Override
    public String take() {
        lock.lock();
        try {
            while (queue.isEmpty()) {
                log("[take] 큐에 데이터가 없음, 소비자 대기");
                try {
                    consumerCond.await();
                    log("[take] 소비자 깨어남");
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            String data = queue.poll();
            log("[take] 소비자 데이터 획득, producerCond.signal() 호출");
            producerCond.signal();
            return data;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return queue.toString();
    }
}

자바의 모든 객체 인스턴스는 멀티스레드와 임계 영역을 다루기 위해 내부에 3가지 기본 요소를 가진다

• 모니터 락
  • synchronized 를 사용한 임계 영역에 들어가려면 모니터 락이 필요하다.
• 락 대기 집합(모니터 락 대기 집합)
  • 모니터 락이 없으면 락 대기 집합에 들어가서 BLOCKED 상태로 락을 기다린다.
• 스레드 대기 집합

ReentrantLock 대기