소개

JMM(Java 메모리 모델)은 기본이지만 Java 동시 프로그래밍의 측면을 종종 잘못 이해합니다. Java 5에 도입된 JMM은 스레드가 메모리와 상호 작용하는 방식을 정의하여 멀티 스레드 프로그램의 일관성과 예측 가능성을 보장합니다. 이 기사에서는 JMM에 대해 자세히 알아보고, 주요 개념을 살펴보고, JMM이 동시 Java 애플리케이션 개발에 어떤 영향을 미치는지 살펴보겠습니다.

JMM 기본 개념

1. 시계

가시성은 한 스레드의 변경 사항이 다른 스레드에 표시되도록 보장하는 것과 관련이 있습니다. 적절한 메커니즘이 없으면 스레드는 컴파일러 또는 CPU 최적화로 인해 변경 사항을 다른 스레드로부터 무기한 숨길 수 있습니다.

2. 예약

스케줄링은 명령이 실행되는 순서를 나타냅니다. JMM은 성능상의 이유로 특정 재정렬을 허용하지만 프로그램 의미를 유지하기 위해 특정 순서도 보장합니다.

3. 원자성

원자성은 다른 스레드의 간섭 없이 분할할 수 없는 단일 단계에서 작업이 수행되도록 보장합니다.

JMM의 주요 메커니즘

1. 관계 전 발생

이것이 JMM의 기초입니다. 작업 A가 작업 B보다 "이전에" 발생하는 경우 A의 효과는 B에게 표시됩니다. 이 관계는 전이적이며 Java에서 동기화의 기초를 형성합니다.

2. 휘발성 물질

휘발성 키워드는 스레드 간에 변경 사항이 표시되도록 합니다. 휘발성 변수를 읽으면 항상 해당 변수에 수행된 마지막 쓰기가 표시됩니다.

3. 동기화됨

동기화 블록과 메소드는 동일한 모니터를 획득하고 해제하는 스레드 간의 사전 발생 관계를 설정합니다.

4. 결정적인

올바르게 초기화된 최종 필드는 추가 동기화 없이 모든 스레드에 표시됩니다.

실용적 의미

1. 이중 확인 잠금

자바 5 이전에는 가시성 문제로 인해 이중 확인 잠금 패턴이 깨졌습니다. JMM은 이 문제를 해결하여 휘발성.
과 함께 올바르게 사용할 수 있도록 했습니다.

class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

2. 객체 게시

부분적인 가시성 문제를 방지하려면 안전한 객체 게시가 중요합니다. JMM은 객체가 올바르게 게시되면(예: 휘발성 필드 또는 스레드 안전 클래스를 통해) 해당 필드가 모두 표시되도록 보장합니다.

3. 지침 재구성

JMM은 개발자를 놀라게 할 수 있는 특정 재구성을 허용합니다.
예를 들어:

int a, b;
a = 1;
b = 2;

다음과 같이 재정렬할 수 있습니다.

int a, b;
b = 2;
a = 1;

이 명령어가 적절한 타이밍 장벽으로 둘러싸여 있지 않는 한.

결론

Java 메모리 모델은 Java 동시 프로그래밍의 중요한 측면입니다. 복잡하기는 하지만 올바르고 효율적인 동시 코드를 작성하려면 이를 이해하는 것이 필수적입니다. 가시성, 예약, 원자성 개념은 물론 사전 발생, 휘발성, 동기화와 같은 메커니즘을 숙지함으로써 개발자는 강력하고 효율적인 멀티스레드 애플리케이션을 만들 수 있습니다.
그러나 JMM을 잘 이해하더라도 동시 프로그래밍은 여전히 ​​어려운 문제라는 점을 기억하는 것이 중요합니다. java.util.concurrent 패키지에서 제공하는 것과 같은 높은 수준의 추상화를 사용하면 JMM 보장을 활용하면서 개발을 단순화할 수 있는 경우가 많습니다.