다중 스레드 환경에서는 여러 스레드가 동시에 실행되기 때문에 공유 자원에 대한 접근 제어와 교착상태(Deadlock)를 예방하는 것이 중요합니다. 이를 위해 동기화와 교착상태 예방 기법을 사용할 수 있습니다.

동기화(Synchronization)

동기화는 공유 자원에 대한 접근을 조절하여 데이터 일관성을 유지하는 메커니즘입니다. 자바스크립트에서는 Lock, Mutex, Semaphore 등의 동기화 기법을 활용하여 스레드간 상호배타적으로 자원에 접근하게 할 수 있습니다. 또한, synchronized 키워드, mutex.lock()/unlock(), sem_wait()/sem_post() 등의 동기화 메서드를 사용하여 다중 스레드 환경에서 데이터 일관성을 유지할 수 있습니다.

다음은 자바스크립트에서의 mutex를 사용한 예시 코드입니다.

const { Mutex } = require('async-mutex');
const mutex = new Mutex();

async function criticalSection() {
  const release = await mutex.acquire();
  try {
    // Critical section
    // 공유 자원에 대한 안전한 작업 수행
  } finally {
    release();
  }
}

교착상태(Deadlock) 예방 방법

교착상태는 다중 스레드 환경에서 발생할 수 있는 문제로, 각 스레드가 서로의 자원을 대기하면서 무한 대기 상태에 빠지는 현상입니다. 교착상태를 예방하기 위해 다음과 같은 방법을 사용할 수 있습니다.

• 상호배제(Mutual Exclusion): 한 번에 한 스레드만이 공유 자원을 사용하도록 보장합니다.
• 점유대기(Hold and Wait): 자원을 보유한 상태에서 다른 자원을 기다리는 경우를 방지합니다.
• 비선점(No Preemption): 다른 스레드가 보유한 자원을 강제로 빼앗지 않습니다.
• 순환대기(Circular Wait): 자원에 대한 순환 대기 상태를 방지합니다.

이러한 원칙을 준수함으로써 교착상태를 예방할 수 있습니다. 또한, 교착상태 검출 및 회피 알고리즘을 적용하여 문제를 해결할 수도 있습니다.

마무리

다중 스레드 환경에서의 동기화와 교착상태 예방은 소프트웨어의 안정성과 성능에 중요한 영향을 미칩니다. 적절한 동기화 기법과 교착상태 예방 전략을 선택하여 안정적인 다중 스레드 환경을 구축하는 것이 필요합니다.

이상으로 다중 스레드 환경에서의 동기화와 교착상태 예방 방법에 대해 알아보았습니다.

참고 사이트