lock을 사용했음에도 병렬처리가 더 빠른 이유가 궁금합니다.

Question

안녕하세요 강사님 강의(싱글스레드 & 멀티스레드)를 듣다가 궁금한 점이 생겼습니다.예제 코드에서 1 ~ 1000을 더하는 for문의 실행시간은 약 2초 정도가 나오고 이를 2개의 스레드로 처리하면 약 1초 정도가 나왔는데요.synchronized키워드를 이용해서 lock을 걸 경우 해당 자원에는 하나의 스레드만 접근하게 되므로 예제의 경우 사실상 병렬처리가 불가능함에도 처리속도가 더 빠른 이유는 무엇인가요? 사양은 다음과 같습니다 : 인텔 ® 코어 ™ i5 - 7500 프로세서 ; 스레드 수. 4 ; GPT 도움을 받아 아래와 같이 추측해 봤는데 맞을까요? 싱글스레드 프로그램 : sleep(1)초에 의해 for루프 안에서 sleep 상태 발생 멀티스레드 프로그램 : thread1의 sleep동안 thread2가 연산 수행 -> 싱글스레드와 다르게 sleep 상태에 의해 지연되는 시간이 없음

정수원 · Answer

음..네 저도 그럴 가능성이 있다고 판단됩니다. 현재 synchronized 키워드는 전체 메서드가 아닌 합을 구하는 것 까지 하고 락을 해제합니다. 그리고 나서 sleep(1) 을 주기 때문에 락이 없는 상태에서 스레드간 컨텍스트 스위치가 발생학 이로 인한 부분적인 병렬처리가 이루어질 수 있습니다. 그 외 특별히 다른 이유는 보이지 않네요

인프런 AI 인턴 · Answer

안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다. 선종우님 질문에 대해 답변드립니다. 멀티스레딩 환경에서 synchronized 키워드를 사용하여 lock을 걸면 하나의 스레드만 특정 자원을 사용할 수 있게 됩니다. 그럼에도 병렬처리가 더 빠르게 느껴질 수 있는 이유는 여러 가지가 있습니다. 컨텍스트 스위칭 : 멀티스레드가 synchronized 블록 외부에서 동작하는 시간에는 다른 스레드와 병렬로 작업을 수행할 수 있으며, 스레드 간의 컨텍스트 스위칭을 통해 계산 자원을 효율적으로 사용할 수 있습니다. 스레드의 sleep 상태 : 말씀하신 것처럼 한 스레드가 sleep 상태에 있는 동안 다른 스레드가 CPU 자원을 사용해서 연산을 수행할 수 있습니다. 이는 싱글스레드의 경우 지연이 발생하는 반면, 멀티스레드 환경에서는 sleep 상태에 있는 스레드가 CPU 자원을 점유하지 않기 때문에 다른 스레드가 작업을 처리할 수 있어 더 효율적입니다. 자원의 경합 상태 : synchronized 블록이 사용되고 있지 않는 시간에 스레드들은 자유롭게 나머지 부분의 코드를 병렬적으로 실행할 수 있습니다. 즉, 모든 코드가 lock이 필요한 부분이 아니라면 비록 lock이 걸리는 시간 동안은 한 스레드만 작업을 수행할 수 있지만, lock을 요구하지 않는 다른 작업에서는 여러 스레드가 병렬로 작업을 수행할 수 있습니다. 실제로 성능이 어떻게 나타나는지는 직접 코드를 실행해 보면서 다양한 요소들을 고려해야 합니다. 동기화에 따른 오버헤드, 스레드 스케줄링, CPU 캐싱, 작업 분할 방법 등이 전체적인 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 코드 상황에 따라 상이할 수 있으니 실제 코드의 동작 방식과 구현 부분을 확인하는 것이 정확한 답변을 얻는데 도움이 될 것입니다.