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Lock Striping
자료구조 관점에서 한 자료구조 전체가 아닌 일부분(buckets or stripes 단위)에 락을 적용하는 것
•
스레드가 잠금을 획득한 다음 bag에 접근할 수 있다.
단점 : 스레드 하나가 끝날때 까지 기다려야한다.
•
여러 스레드가 동시에 서로 다른 bag에 접근 할 수있다.
단점 : 여러개의 bag이 있으면 여러개의 잠금 장치가 필요하고 메모리 소모가 심하다.
Lock Striping이란?
독립적인 객체를 여러 가지 크기의 단위로 묶어내고, 묶인 블록 단위로 락을 나누는 방법
•
그룹에 하나의 잠금장치가 있는 개념
대표적인 예 : ConcurrentHashMap
•
key와 value에 null을 허용하지 않는다.
•
동기화를 보장한다.
•
멀티 스레드 환경에서 사용
◦
HashMap은 싱글스레드에서 사용
•
HashMap의 동기화 문제를 보완하기 위해 만들어짐 (HashMap을 thread-safe 하도록 만든 클래스)
default 생성자
table size가 16으로 이루어져 있다.
= bucket의 수가 16이고 16개의 thread가 동시 쓰기를 할 수 있다.
/**
* Creates a new, empty map with the default initial table size (16).
*/
public ConcurrentHashMap() {
}
Java
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예제
•
10개의 스레드에서 각각 1000번을 반복하며 랜덤한 값을 입력할 때 엔트리의 사이즈를 비교하는 코드
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class MultiThreadsTest {
private static final int MAX_THREADS = 10;
private static Hashtable<String, Integer> ht = new Hashtable<>();
private static HashMap<String, Integer> hm = new HashMap<>();
private static HashMap<String, Integer> hmSyn = new HashMap<>();
private static Map<String, Integer> hmSyn2 = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, Integer>());
private static ConcurrentHashMap<String, Integer> chm = new ConcurrentHashMap<>();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(MAX_THREADS);
for( int j = 0 ; j < MAX_THREADS; j++ ){
es.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for( int i = 0; i < 1000; i++ ){
String key = String.valueOf(i);
ht.put(key, i);
hm.put(key, i);
chm.put(key, i);
hmSyn2.put(key, i);
synchronized (hmSyn) {
hmSyn.put(key, i);
}
}
}
});
}
es.shutdown();
try {
es.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.SECONDS);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Hashtable size is "+ ht.size());
System.out.println("HashMap size is "+ hm.size());
System.out.println("ConcurrentHashMap size is "+ chm.size());
System.out.println("HashMap(synchronized) size is "+ hmSyn.size());
System.out.println("synchronizedMap size is "+ hmSyn2.size());
/*
for( String s : hm.keySet() ){
System.out.println("["+s+"] " + hm.get(s));
}
*/
}
}
Java
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Hashtable size is 1000
HashMap size is 1281
ConcurrentHashMap size is 1000
HashMap(synchronized) size is 1000
synchronizedMap size is 1000
Java
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Hashtable은 메소드(get(), put(), remove() 등)에 synchronized 키워드가 붙어 있다. 하지만 스레드간 동기화 락은 매우 느린 동작이라는 단점이 있다. HashMap을 쓰더라도 synchronized 블록을 선언해 주면 정상으로 동작을 한다.