C#에서 멀티스레드 환경에서 동시에 여러 스레드가 공유 데이터에 접근할 때 문제가 발생할 수 있습니다. 스레드 동기화는 이러한 문제를 해결하기 위한 기술입니다. 스레드 동기화를 통해 여러 스레드가 안전하게 공유 데이터를 접근하고 조작할 수 있습니다.

락(Lock) 기반 스레드 동기화

C#에서 스레드 동기화를 위해 가장 많이 사용되는 기술은 락(lock)입니다. 락은 코드 블록 또는 메서드에 대한 임계 영역을 정의하여 여러 스레드가 동시에 해당 영역에 접근하는 것을 막습니다. 다음은 락을 활용한 스레드 동기화의 간단한 예제 코드입니다.

class BankAccount
{
    private decimal balance;
    private object balanceLock = new object();

    public void Deposit(decimal amount)
    {
        lock (balanceLock)
        {
            balance += amount;
        }
    }

    public void Withdraw(decimal amount)
    {
        lock (balanceLock)
        {
            balance -= amount;
        }
    }
}

위 예제에서 lock (balanceLock)을 사용하여 Deposit 및 Withdraw 메서드의 임계 영역을 정의하고 있습니다.

Monitor 클래스를 활용한 동기화

C#에서는 Monitor 클래스를 사용하여 락(lock)을 활용할 수 있습니다. Monitor 클래스의 메서드를 사용하여 잠금(locking) 및 대기(waiting)를 관리할 수 있습니다.

class BankAccount
{
    private decimal balance;
    private object balanceLock = new object();

    public void Deposit(decimal amount)
    {
        Monitor.Enter(balanceLock);
        try
        {
            balance += amount;
        }
        finally
        {
            Monitor.Exit(balanceLock);
        }
    }

    public void Withdraw(decimal amount)
    {
        Monitor.Enter(balanceLock);
        try
        {
            balance -= amount;
        }
        finally
        {
            Monitor.Exit(balanceLock);
        }
    }
}

위 예제에서는 Monitor.Enter와 Monitor.Exit를 사용하여 임계 영역을 지정하고 관리하고 있습니다.

스레드 동기화의 주의사항

스레드 동기화는 공유 데이터에 대한 안전한 접근을 보장하지만, 잘못된 사용은 데드락(deadlock)이 발생할 수 있습니다. 또한, 과도한 락(lock) 사용은 성능 저하를 일으킬 수 있으므로 적절한 동기화 전략을 선택하는 것이 중요합니다.

C#에서는 또한 병행 컬렉션(Concurrent Collections)과 동시성 프로그래밍 라이브러리(Concurrent Programming Library) 등을 활용하여 스레드 동기화를 보다 안전하고 효율적으로 처리할 수 있습니다.

스레드 동기화를 통해 안전한 멀티스레드 환경을 구축할 수 있으며, 적절한 동기화 기술을 활용하여 성능과 안정성을 극대화할 수 있습니다.

참고 자료

• C# 동시성 프로그래밍 가이드: https://docs.microsoft.com/ko-kr/dotnet/standard/threading/
• Joseph Albahari, Ben Albahari - C# 7.0 in a Nutshell: The Definitive Reference, O’Reilly Media, 2017