[java] Java Trove를 사용하여 병렬 처리를 위한 분산 큐

20 Nov 2023

java

병렬 처리를 위한 큐(Queue)는 다수의 스레드가 데이터를 안전하게 꺼내고 넣을 수 있는 자료구조입니다. Java에서는 java.util.concurrent 패키지의 ConcurrentLinkedQueue와 BlockingQueue 등을 제공하고 있습니다. 하지만 이러한 기본 큐들은 스레드 간의 동기화(synchronization) 작업이 필요하기 때문에 성능상의 한계가 있을 수 있습니다.

이 때문에 Trove 라이브러리를 사용하여 분산 큐를 구현할 수 있습니다. Trove는 고성능의 Primited Collection 클래스를 제공하는 오픈소스 자바 라이브러리입니다. 특히, Trove의 TByteQueue 클래스는 바이트 데이터를 처리하는 효율적인 큐를 만들 수 있습니다.

이번 예시에서는 Trove의 TByteQueue를 사용하여 병렬 처리를 위한 분산 큐를 구현하는 방법을 살펴보겠습니다.

Trove 종속성 추가하기

먼저, Trove 라이브러리를 Maven 프로젝트에 추가해야 합니다. Maven의 pom.xml 파일에 다음과 같은 의존성을 추가합니다:

<dependency>
    <groupId>net.sf.trove4j</groupId>
    <artifactId>trove4j</artifactId>
    <version>3.0.3</version>
</dependency>

분산 큐 구현하기

import gnu.trove.queue.TByteQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class DistributedQueueExample {
    private TByteQueue queue;

    public DistributedQueueExample() {
        this.queue = new TByteQueue();
    }

    public void enqueue(byte[] data) {
        for (byte b : data) {
            queue.add(b);
        }
    }

    public byte[] dequeue(int num) {
        if (num > queue.size()) {
            num = queue.size();
        }

        byte[] result = new byte[num];
        for (int i = 0; i < num; i++) {
            result[i] = queue.remove();
        }

        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        DistributedQueueExample example = new DistributedQueueExample();

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
        executor.submit(() -> example.enqueue(new byte[]{1, 2, 3, 4, 5}));
        executor.submit(() -> example.enqueue(new byte[]{6, 7, 8, 9, 10}));

        executor.submit(() -> {
            byte[] data = example.dequeue(5);
            System.out.println("Dequeued data: " + Arrays.toString(data));
        });

        executor.shutdown();
    }
}

위의 예시 코드는 Trove의 TByteQueue를 사용하여 병렬 처리를 위한 분산 큐를 구현한 예시입니다. enqueue 메서드는 데이터를 큐에 추가하고, dequeue 메서드는 지정한 개수의 데이터를 큐에서 꺼내옵니다. main 메서드에서는 ExecutorService를 사용하여 스레드풀을 생성하고, enqueue와 dequeue 작업을 병렬적으로 실행합니다.

결론

Java Trove를 사용하여 분산 큐를 구현하면 고성능의 병렬 처리를 위한 자료구조를 구현할 수 있습니다. Trove의 TByteQueue 클래스를 사용하면 바이트 데이터를 효율적으로 처리할 수 있으며, ExecutorService를 사용하여 큐 작업을 병렬적으로 처리할 수 있습니다.

더 자세한 내용은 Trove4J 공식 문서를 참고하시기 바랍니다.