Synchronized 에 관하여

Java에서 synchronized 키워드는 멀티스레딩 환경에서 동기화 (Synchronization) 를 보장하기 위해 사용됩니다. 동기화를 통해 여러 스레드가 동시에 공유 자원에 접근하는 것을 방지하고, 데이터의 일관성을 유지할 수 있습니다. 이번 글에서는 synchronized 키워드의 개념, 사용법, 적용 방법 및 주의할 점을 살펴보겠습니다.

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1. synchronized 키워드란?

멀티스레드 환경에서는 여러 스레드가 동시에 실행되므로, 공유 자원(Shared Resource)에 대한 동기화가 필요할 수 있습니다. synchronized 키워드를 사용하면 한 번에 하나의 스레드만 특정 코드 블록을 실행할 수 있도록 제한할 수 있습니다.

synchronized의 주요 기능

• 한 번에 하나의 스레드만 특정 블록 실행 가능
• 공유 자원의 일관성 유지
• 데드락(Deadlock) 및 성능 저하 가능성 존재

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2. synchronized의 사용법

2.1 메서드 동기화

메서드 전체를 동기화할 때 synchronized 키워드를 사용합니다.

예제: 동기화된 메서드

class SharedResource {
    synchronized void printMessage(String message) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(message + " - " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

class MyThread extends Thread {
    SharedResource resource;
    String message;
    
    MyThread(SharedResource resource, String message) {
        this.resource = resource;
        this.message = message;
    }
    
    public void run() {
        resource.printMessage(message);
    }
}

public class SynchronizedMethodExample {
    public static void main(String[] args) {
        SharedResource resource = new SharedResource();
        MyThread t1 = new MyThread(resource, "Thread 1");
        MyThread t2 = new MyThread(resource, "Thread 2");
        
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

실행 결과 (스레드가 순차적으로 실행)

Thread 1 - 0
Thread 1 - 1
Thread 1 - 2
Thread 1 - 3
Thread 1 - 4
Thread 2 - 0
Thread 2 - 1
Thread 2 - 2
Thread 2 - 3
Thread 2 - 4

🚀 동기화 덕분에 한 번에 하나의 스레드만 실행되므로, 두 개의 스레드가 순차적으로 실행됩니다.

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2.2 블록 동기화

메서드 전체가 아니라, 특정 블록만 동기화할 수도 있습니다. 이 방법을 사용하면 불필요한 코드 블록까지 동기화하지 않아서 성능을 향상시킬 수 있습니다.

예제: 동기화된 블록

class SharedResource {
    void printMessage(String message) {
        synchronized (this) { // 특정 블록만 동기화
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println(message + " - " + i);
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

✅ 특정 블록만 동기화하여 필요한 부분만 보호할 수 있습니다.

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3. 정적 메서드 동기화

클래스 레벨에서 동기화를 적용하려면 synchronized를 정적 메서드에 사용할 수 있습니다. 이 경우, 클래스 자체에 대한 락(lock)이 걸리므로, 모든 인스턴스에서 하나의 스레드만 실행됩니다.

예제: 정적 메서드 동기화

class SharedResource {
    synchronized static void staticMethod(String message) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(message + " - " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        SharedResource.staticMethod(Thread.currentThread().getName());
    }
}

public class StaticSyncExample {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread t1 = new MyThread();
        MyThread t2 = new MyThread();
        
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

✅ 모든 인스턴스에서 동기화가 적용되므로, 클래스 자체에 대한 락이 걸립니다.

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4. synchronized 사용 시 주의할 점

4.1 성능 문제

• synchronized 키워드를 사용하면 스레드 간 동기화가 발생하므로 성능 저하가 발생할 수 있습니다.
• 필요하지 않은 경우 동기화를 최소화해야 합니다.

4.2 데드락(Deadlock) 문제

• 여러 개의 스레드가 서로 다른 자원을 점유하면서 상대방이 점유한 자원의 해제를 기다리는 경우 데드락이 발생할 수 있습니다.
• 다중 락을 사용할 때 주의해야 합니다.

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5. 결론

• synchronized 키워드는 멀티스레드 환경에서 공유 자원의 동기화를 보장합니다.
• 메서드 동기화, 블록 동기화, 정적 메서드 동기화 방법이 있으며, 필요한 부분만 동기화하여 성능을 최적화해야 합니다.
• 잘못된 사용은 성능 저하 및 데드락을 유발할 수 있으므로 신중하게 적용해야 합니다.