Java의 "Reader-Writer" 잠금과 "ReentrantReadWriteLock"의 차이점은 무엇입니까? 어느 것이 더 유연합니까?

1. Java의 잠금 소개

1.1 리더-라이터 잠금이란 무엇입니까?

리더-라이터 잠금은 공유 리소스에 쓰는 스레드가 없는 한 여러 스레드가 공유 리소스를 동시에 읽을 수 있도록 하는 동기화 메커니즘입니다. 그러나 스레드가 쓰기를 수행해야 하는 경우 독점 액세스 권한이 있어야 합니다. 즉, 모든 판독기 스레드가 차단됩니다.

예:

public class SimpleReaderWriterLock {
    private int readers = 0;
    private boolean writing = false;

    public synchronized void lockRead() throws InterruptedException {
        while (writing) {
            wait();
        }
        readers++;
    }

    public synchronized void unlockRead() {
        readers--;
        if (readers == 0) {
            notifyAll();
        }
    }

    public synchronized void lockWrite() throws InterruptedException {
        while (readers > 0 || writing) {
            wait();
        }
        writing = true;
    }

    public synchronized void unlockWrite() {
        writing = false;
        notifyAll();
    }
}

1.2 ReentrantReadWriteLock이란 무엇입니까?

ReentrantReadWriteLock은 Java 동시성 패키지에서 제공하는 Reader-Writer 잠금의 고급 형태입니다. 이는 스레드가 읽기 잠금을 보유하는 동안 여러 번 읽기 잠금을 획득하고 특정 조건에서 읽기 잠금에서 쓰기 잠금으로 업그레이드할 수 있는 기능을 포함하여 더 많은 유연성을 허용합니다.

예:

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class ReentrantLockExample {
    private final ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();

    public void readResource() {
        rwLock.readLock().lock();
        try {
            // Reading resource logic
        } finally {
            rwLock.readLock().unlock();
        }
    }

    public void writeResource() {
        rwLock.writeLock().lock();
        try {
            // Writing resource logic
        } finally {
            rwLock.writeLock().unlock();
        }
    }
}

2. 리더-라이터 잠금과 ReentrantReadWriteLock의 주요 차이점

2.1 유연성과 재진입성

ReentrantReadWriteLock은 재진입을 지원하므로 더 유연합니다. 이는 현재 읽기 또는 쓰기 잠금을 보유하고 있는 스레드가 자신을 차단하지 않고 이를 다시 획득할 수 있음을 의미합니다. 이와 대조적으로 기존의 리더-라이터 잠금은 재진입을 지원하지 않으므로 스레드가 잠금 유형을 업그레이드하거나 다운그레이드해야 하는 복잡한 시나리오에서는 유연성이 떨어집니다.

2.2 성능과 확장성

ReentrantReadWriteLock은 멀티스레드 환경의 성능과 확장성에 최적화되어 있습니다. 고급 기술을 사용하여 판독기와 기록기 간의 경합을 줄여 처리량을 향상시킵니다. 기존의 판독기-작성기 잠금은 특히 읽기 작업이 많은 경우 경합이 높아질 수 있습니다.

3. 어느 것이 더 유연하게 사용할 수 있나요?

3.1 사용의 유연성

동일한 스레드에서 다시 입력할 수 있는 잠금이 필요한 경우, 특히 스레드가 중첩된 방식으로 읽고 써야 하는 복잡한 시나리오에서 ReentrantReadWriteLock이 더 나은 선택입니다.

3.2 사용 사례 시나리오

• 간단한 시나리오 기본적인 읽기 및 쓰기 잠금만 필요한 경우: 기존의 리더-라이터 잠금이면 충분할 수 있습니다.
• 재진입 잠금, 잠금 다운그레이드 또는 업그레이드가 필요한 복잡한 시나리오: ReentrantReadWriteLock이 더 적합합니다.

4. 결론

기존의 Reader-Writer 잠금과 ReentrantReadWriteLock의 차이점을 이해하는 것은 효율적인 멀티 스레드 Java 애플리케이션을 설계하는 데 중요합니다. 전자가 더 간단할 수 있는 반면, 후자는 복잡한 시나리오에서 더 많은 유연성과 성능을 제공합니다.

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