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Seongil-Shin
committed
Aug 5, 2024
1 parent
457f1bb
commit c80ff03
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102
_posts/blog/posts/실용주의프로그래머/2024-08-05-실용주의프로그래머 6장 동시성.md
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Original file line number | Diff line number | Diff line change |
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@@ -0,0 +1,102 @@ | ||
--- | ||
title: 실용주의프로그래머 6장 동시성 | ||
author: 신성일 | ||
date: 2024-08-04 18:04:36 +0900 | ||
categories: study, 실용주의프로그래머 | ||
tags: | ||
- "#study" | ||
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- 동시성 : 둘 이상의 코드 조작이 실행될 때 동시에 실행 중인 것처럼 행동하는 것. 소프트웨어 동작 | ||
- 코드의 다른 부분으로 실행을 전환할 수 있는 환경에서 코드를 구동해야함. ex) 스레드, 프로세스 | ||
- 병렬성 : 실제로 동시에 실행되는 것. 하드웨어 동작 | ||
- 두가지 일을 동시에 할 수 있는 하드웨어가 필요함. ex) CPU내 코어, 네트워크로 연결된 컴퓨터 등 | ||
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### 모든 일에 동시성이 있다. | ||
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시스템이 커지면 동시성은 필수다. 어떤 일을 할 때, 한번에 하나씩 순차적으로 수행 하면 시스템이 매우 느려질 것이기 때문이다. | ||
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따라서 코드 간의 결합 이외에도, `시간적 결합`을 깨는 것도 중요하다. | ||
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## Topic 33 : 시간적 결합 깨트리기 | ||
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코드를 짜다보면 순차적 사고를 하기 마련이다. 하지만 유연성과 동시성을 확보하기 위해 시간이나 순서에 의존하는 시간적 결합을 끊어야한다. 그럼 시간 관련 의존성을 줄일 수 있고, 더 빠르고 안정적인 시스템을 만들 수 있다. | ||
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### 동시성 찾기 | ||
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동시에 일어나도 되는 일과 반드시 순서대로 일어나야하는 일을 구분하기 위해, 활동 다이어그램 등을 사용하여 작업 흐름을 모델화 할 수 있다. | ||
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### 동시 작업의 기회 | ||
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활동 다이어그램을 통해 동시에 작업할 수 있는 부분들이 있다. 이 중에서 데이터베이스 접근, 외부 서비스 요청 등 우리 코드가 아닌 곳에서 시간이 걸리는 일을 할 때, 우리 코드는 다른 작업을 할 수 있을 것이다. | ||
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### 병렬 작업의 기회 | ||
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큰 작업을 독립적인 부분 작업으로 나누어 여러 프로세서에서 동시에 일을 처리할 수 있다. | ||
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## Topic 34 : 공유 상태는 틀린 상태 | ||
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> 공유 상태는 틀린 상태다 | ||
상태가 공유되면 동시성을 구현할 때 프로그램 오류가 발생할 수 있다. 따라서 어떤 상태가 있다면 이를 원자적으로 갱신하여야한다. 여기에는 다음 방법들이 있다. | ||
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- 세마포어 | ||
- 세마포어를 소유하고 있을 때만 조회/갱신을 할 수 있도록 함. | ||
- 단점 : 누군가가 세마포어를 얻는걸 잊어버릴 수 있음. | ||
- 리소스를 트랜잭션으로 관리하라 | ||
- 리소스 제어를 중앙으로 집중하여, 조회와 동시에 업데이트를 할 수 있도록 한다. | ||
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### 여러 리소스와 트랜잭션 | ||
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어떤 작업을 수행할 때, 여러 리소스가 동시에 필요하면 공유 상태 관리는 더 복잡해진다. 하지만 이때도 여러 리소스를 하나의 리소스로 보고, 이 리소스에 접근하는 코드를 모듈로 옮긴 후, 클라이언트는 그 리소스를 달라고 요청하면 그림이 간단해진다. 클라이언트가 여러 리소스를 직접 호출하는 것보다 훨씬 간단하다. | ||
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### 트랜잭션이 없는 갱신 | ||
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수정 가능한 리소스를 공유하는 애플리케이션 코드 어디에서나 동시성 문제가 발생할 수 있다. 여기에는 한가지 팁이 있다. | ||
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> 불규칙한 실패는 동시성 문제인 경우가 많다. | ||
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## Topic 35 : 액터와 프로세스 | ||
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**액터** | ||
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자신만의 비공개 지역상태를 가진 독립적인 가상 처리 장치. | ||
우편함을 하나씩 보유하고 있고, 메세지를 받으면 차례대로 처리한다. 메세지를 처리할 때 액터는 다른 액터를 생성하거나, 메세지를 보낼 수 있고, 새로운 상태를 생성할 수 있다. | ||
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### 액터는 언제나 동시성을 띤다 | ||
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- 액터를 관리하는 것은 없다. | ||
- 시스템이 저장하는 상태는 메시지와 각 액터 내의 지역 상태일 뿐이다. | ||
- 모든 메시지는 일방향이고, 메시지 내에서 다른 메시지를 보내는 것만 가능하다. | ||
- 한번에 하나의 메시지만 처리한다. | ||
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위 특징들로 액터들은 아무것도 공유하지 않고 비동기적으로 동시에 실행된다. 따라서 동시성을 다루는 코드도 필요없다. | ||
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> 공유 상태 없는 동시성을 위하여 액터를 사용하라 | ||
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## Topic 36 : 칠판 | ||
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`칠판`은 일종의 자유방임주의적 동시성으로, 독립된 프로세스, 에이전트 등이 수집한 사실을 붙이고 누군가는 떼어내기도 한다. (ex : 린다, JavaSpace, T Spaces 등) | ||
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복잡한 규칙과 과정을 준수해야하는 대출 시스템에서 사용할 수도 있는데, 어떤 사실이 칠판에 올라가면 규칙 엔진이 돌아가서 적절한 규칙을 발동시키면 된다. | ||
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### 메시지 시스템과 칠판의 유사성 | ||
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카프카와 같은 메시징 시스템은 단순히 메시지를 보내는 것 이상으로 이벤트 로그를 통한 영속성지원, 패턴 매칭으로 메시지 조회를 지원한다. 따라서 메시징 시스템을 칠판으로 사용할 수도 있다. | ||
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### 하지만 간단하지 않다. | ||
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아키텍처에서 액터, 칠판, 마이크로서비스를 사용하면 애플리케이션에서 생길 수 있는 동시성 문제를 예방할 수 있다. 하지만, 이런 접근 방식은 많은 동작이 간접적으로 일어나서 분석이 어렵다. | ||
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이에 대한 기법으로, 처리를 시작할 때 고유한 '추적 아이디 (Trace Id)'를 붙일 수 있다. |