성능 최적화 기법 (동기화 반대)
`synchronized` 키워드는 자바에서 스레드 동기화를 통해 안전한 공유 리소스 접근을 보장하는데 사용됩니다. 그 반대로, 스레드 간의 동기화를 피하고 성능을 최적화하기 위해 몇 가지 기법이 존재합니다. 동기화의 반대 개념을 구현하는 방법들을 살펴보겠습니다:
### 1. **비동기 프로그래밍**
비동기 프로그래밍은 특정 작업이 완료되기를 기다리지 않고 즉시 다음 작업을 수행할 수 있도록 합니다. 이는 동기화 오버헤드를 피하는 방법 중 하나입니다.
### 2. **스레드 로컬 변수 (ThreadLocal)**
각 스레드마다 별도의 인스턴스를 제공하여, 공유 리소스를 피하고 데이터 일관성을 보장할 수 있습니다.
```java
public class ThreadLocalExample {
private static final ThreadLocal<Integer> threadLocalValue = ThreadLocal.withInitial(() -> 0);
public void increment() {
threadLocalValue.set(threadLocalValue.get() + 1);
}
public int getValue() {
return threadLocalValue.get();
}
}
```
### 3. **불변 객체 (Immutable Objects)**
불변 객체는 생성된 이후 상태가 변하지 않는 객체입니다. 여러 스레드에서 안전하게 공유할 수 있습니다.
```java
public final class ImmutableExample {
private final int value;
public ImmutableExample(int value) {
this.value = value;
}
public int getValue() {
return value;
}
}
```
### 4. **병렬 스트림 (Parallel Streams)**
Java 8의 스트림 API를 사용하여 병렬 처리할 수 있습니다. 내부적으로 스레드 풀을 사용하여 병렬로 작업을 수행합니다.
```java
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class ParallelStreamExample {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
int sum = numbers.parallelStream().mapToInt(Integer::intValue).sum();
System.out.println("Sum: " + sum);
}
}
```
### 5. **원자 클래스 (Atomic Classes)**
Java의 `java.util.concurrent.atomic` 패키지에는 스레드에 안전한 원자 클래스들이 포함되어 있습니다. 이는 동기화 없이도 스레드 안전한 연산을 가능하게 합니다.
```java
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class AtomicExample {
private final AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
public void increment() {
count.incrementAndGet();
}
public int getCount() {
return count.get();
}
}
```
### 6. **잠금 없는 자료구조 (Lock-Free Data Structures)**
ConcurrentHashMap 같은 잠금 없는 자료구조를 사용하면 높은 성능과 스레드 안전성을 보장할 수 있습니다.
```java
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class ConcurrentHashMapExample {
private final ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
public void putValue(String key, Integer value) {
map.put(key, value);
}
public Integer getValue(String key) {
return map.get(key);
}
}
```
### 결론
위의 방법들은 동기화가 필요 없는 상황에서 성능을 최적화하고, 데이터 일관성을 보장하는 데 유용합니다. 각 기법은 특정 상황에 맞게 사용되어야 하며, 동기화와의 타협점에서 적절히 선택하는 것이 중요합니다.