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[Effective Java] 아이템 84. 프로그램의 동작을 스레드 스케줄러에 기대지 말라

멍목 2022. 12. 27. 23:24
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EFFECTIVE JAVA(이펙티브 자바)

 

이 포스팅에서 작성하는 내용은 EFFECTIVE JAVA(이펙티브자바) 에서 발췌하였습니다.

아이템 84. 프로그램의 동작을 스레드 스케줄러에 기대지 말라

  • 여러 스레드가 실행 중이면 OS의 스레드 스케줄러가 어떤 스레드를 얼마나 오래 실행할 지 정한다.
  • 운영체제마다 구체적인 스케줄링 정책은 다를 수 있기 때문에, 이 정책에 의존하면 안된다.
  • 정확성이나 성능이 스레드 스케줄러에 따라 달라지는 프로그램이라면 다른 플랫폼에 이식하기 어렵다.

 

좋은 프로그램을 만드는 Tip

  • 실행 가능한 스레드의 평균 수를 프로세서 수보다 지나치게 많아지지 않도록 하는 것이다.
  • 실행 준비가 된 스레드들은 맡은 작업을 완료할 때까지 계속 실행되도록 하자.
  • 이러면 스레드 스케줄링 정책이 다르더라도 크게 지장받지 않는다.

 

 

실행 가능한 스레드 수를 적게 유지하는 Tip

  • 스레드가 작업을 완료한 후에는 다음 작업이 생길 때까지 대기하도록 하는 것
  • 스레드는 당장 처리해야할 작업이 없다면 실행되서는 안된다.
  • 예를 들면, 실행자 프레임워크로 스레드 풀 크기를 적절히 설정하고 작업은 짧게 유지하면 된다.
    (단, 너무 짧으면 작업을 분배하는 부담이 오히려 성능 저하를 일으킬 수 있다.)

 

 

스레드와 바쁜 대기 상태

  • 스레드는 절대 바쁜 대기 상태가 되면 안 된다.
  • 바쁜 대기 상태 : 임계 영역(critical area)에서 작업 중인 스레드 B를 기다리는 스레드 A가 있을 때, 스레드 A가 임계 영역에 들어갈 수 있는 지 계속해서 검사하는 상태
  • 바쁜 대기는 스레드 스케줄러의 변덕에 취약하며, 프로세서에 큰 부담을 주어 다른 유용한 작업이 실행될 기회를 박탈한다.

 

 

ex 1) 바쁜 대기 상태의 CountDownLatch 예시

public class SlowCountDownLatch { 
  private int count;

  public SlowCountDownLatch(int count) {
    if (count < 0)
      throw new IllegalArgumentException(count + " < 0");
    this.count = count;
  }

  public void await() {
    **while (true) {
      synchronized(this) {
        if (count == 0)
          return;
      }
    }**
  }
  public synchronized void countDown() {
    if (count != 0)
      count--;
  }
}
  • 자바의 CountDownLatch와 비교하면 상당히 느린 예제이다.
  • 특정 스레드가 다른 스레드들과 비교해 CPU 시간을 충분히 얻지 못해 간신히 돌아가는 프로그램을 보더라도 Thread.yield를 쓸 생각은 자제하자.
    • 증상은 호전될 수 있지만, 이식성은 그렇지 않다.
    • 처음 JVM에서는 성능을 높여준 yield가 두 번째 JVM에서는 아무 효과가 없을 수도, 심지어 성능 저하가 발생할 수도 있다.
    • 게다가 Thread.yield는 테스트할 수단이 없다.
  • 애플리케이션 구조를 바꿔 동시에 실행 가능한 스레드 수가 적어지도록 조치하자.
  • 스레드의 우선순위를 조정하는 것도 위험이 따른다.
    • 스레드 우선순위는 자바에서 이식성이 가장 나쁜 특성을 가진다.
    • 스레드 몇 개의 우선순위를 조율해서 애플리케이션의 반응 속도를 높이는 것도 타당할 수 있으나, 그 상황은 드물고 이식성은 떨어진다.

 

 

정리

  • 프로그램의 동작을 OS에 따라 다르게 동작하는 스레드 스케줄러에 기대지말자.
  • 견고성과 이식성을 모두 해치는 행위다.
  • 같은 이유로, Thread.yield와 스레드 우선순위에 의존하지 말자
  • 이 기능들은 스레드 스케줄러에 제공하는 힌트일 뿐이다.
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