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김영한의 실전 자바 - 고급 1편, 멀티스레드와 동시성

volatile, 메모리 가시성3

메모리 가시성 문제 질문

74

정동희

작성한 질문수 15

0

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[질문 템플릿]
1. 강의 내용과 관련된 질문인가요? (예/아니오)
2. 인프런의 질문 게시판과 자주 하는 질문에 없는 내용인가요? (예/아니오)
3. 질문 잘하기 메뉴얼을 읽어보셨나요? (예/아니오)

[질문 내용]
메모리 가시성 문제 가 발생하는 이유는 쓰레드가 공유 된 runFlag 값에 대해 반영이 않되어서 발생하는 문제라고 설명을 해주셨습니다.

 

예를들어 main 쓰레드에서는 false 를 true 로 변경하였으나 work 쓰레드에서는 해당 값이 변경되었는지 모르기 때문에 계속 동작하는 상태 입니다.

 

여기서 이해가 않가는 부분이 모든 프로그램은 보조기억 장치에서 실행을 하고 실행에 필요한 변수가 값 들은 모두 ram 과 같은 주 기억 장치에 저장되고 사용되는 걸로 알고 있습니다.

 

그렇다면 이 과정에서 쓰레드는 캐시메모리가 아닌 주기억 장치에서 값을 읽어서 사용해야 합니다.

 

지금 과정으로 설명된 것을 이해 하면 주기억 장치 또한 단순히 값을 저장하는 것 뿐이고 실제로는 캐시 메모리에서 한번더 데이터를 저장하고 cpu 는 캐시메모리에 접근하여 데이터를 연산한다고 이해 했습니다.

 

맞을까요?

 

java 객체지향 동시성 multithread thread

답변 1

0

인프런 AI 인턴

안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다. 정동희님.

메모리 가시성 문제와 관련된 질문을 주셨군요. 이에 대한 간단한 요약과 설명을 드리겠습니다.

메모리 가시성 문제란?

메모리 가시성 문제는 주로 여러 스레드가 동시에 변수에 접근할 때 발생합니다. 스레드들은 흔히 각자의 캐시 메모리를 사용하여 변수를 읽고 쓰는데, 이때 한 스레드가 메모리에 쓴 값이 다른 스레드에는 보이지 않는 문제를 말합니다.

왜 발생하는가?

  • 캐시 메모리의 사용: 현대 CPU는 성능을 높이기 위해 각 스레드가 사용하는 값을 캐시 메모리에 저장하고 이 값을 주로 사용합니다. 따라서 스레드가 쓰기 작업을 수행하더라도, 이 변경 사항이 즉시 다른 스레드에게 반영되지 않을 수 있습니다.
  • 주 기억 장치와의 차이: 주 기억 장치(RAM)는 실제로 데이터를 저장하는 곳이지만 CPU는 접근 속도를 높이기 위해 주로 캐시 메모리를 통해 연산을 합니다. 주 기억 장치는 캐시 메모리에 대한 보조적인 역할을 하는 경우가 많습니다.

현상 설명

메인 스레드가 runFlag 값을 변경한다고 해도, 이 변경된 값이 즉시 다른 작업 스레드에 보이지 않을 수 있습니다. 이는 캐시 메모리의 내용이 주 기억 장치에 즉시 반영되지 않거나, 다른 스레드의 캐시로 전파되지 않기 때문입니다.

해결 방법

  • volatile 키워드: 이 키워드를 사용하면 특정 변수가 메모리에 직접 반영되도록 강제하여 메모리 가시성 문제를 해결할 수 있습니다.
  • synchronized: 변수가 정확하게 상호 배타적으로 접근되도록 보장합니다. 이는 메모리 가시성과 원자성을 모두 해결합니다.

관련된 질문에 대해 더 자세한 설명은 아래의 게시글을 참고해 보세요:

  1. 안녕하세요 cas 질문이 있습니다. - volatile과 AtomicInteger 비교.
  2. 메모리 영역에 관해서 질문드릴게요 - 메모리 구조 이해.

저는 질문자님의 이해를 돕고자 지식공유자님의 기존 답변을 참고하여 유사한 답변 링크를 추천해드리고 있습니다.
현재 베타 기능으로 답변이 만족스럽지 않을 수 있는 점 양해 부탁드립니다. 🙏 추가적으로 궁금한 점이 있으시면, 이어서 질문해 주세요. 곧 지식공유자께서 답변해 주실 것입니다.

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정동희

그렇다면 우리가 일반적으로 말하는 메모리 에 대한 얘기는 주기억 장치인 ram 이 아니라 캐시메모리 라고 봐도 무방하나요?

0

김영한

네 정동희님 생각하신 내용이 맞습니다 🙂

CPU는 ram에서 바로 읽어서 계산하는 것이 아니라 CPU의 캐시 메모리라 레지스트리 같은 공간으로 값을 읽어온 다음에 계산합니다.

감사합니다.

모니터와 synchronized, ReentrantLock, 원자적연산 CAS관련해서 추가적으로 더 깊게 공부했는데 제가 이해한 것이 맞나요??

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