36강 SpinLock 부분 질문

Question

public void lock() { while (!owner.compareAndSet(false, true)) LockSupport.parkNanos(1); } 강의에서 직접 구현하신 스핀락에서 LockSupport.parkNanos() 를 사용하셨을 때, 컨텍스트 스위칭이 발생하지 않는다고 설명해주셨는데요. 실제로 예제 코드에서 Thread.getState() 로 스레드 상태를 확인해보니, parkNanos() 호출 시 스레드가 TIMED_WAITING 상태로 전환되었다가 지정한 시간이 지나면 RUNNABLE 상태로 바뀌는 것을 확인했습니다. 그렇다면 지정한 시간이 지난 후 RUNNABLE 상태가 되었을 때, 해당 스레드에 대해 컨텍스트 스위칭이 발생하는 것이 아닌지 궁금합니다. 또한 강의에서는 parkNanos() 가 실제로 블로킹되는 것이 아니라 내부적으로 스피닝한다고 설명해주셨는데, 만약 그렇다면 스레드 상태가 RUNNABLE 이어야 하지 않을까 하는 의문도 들었습니다. 이 부분이 조금 혼란스러워 이렇게 질문드리게 되었습니다.

nullnull8537 · Answer

생각하시는 것처럼 LockSupport.parkNanos() 호출 시 스레드 상태는 TIMED_WAITING 상태가 될 수 있습니다. 그리고 다시 RUNNALBE 상태가 되는데 TIMED_WAITING 상태가 됐을 때 스위칭 가능성이 완전히 사라지는 것은 아닙니다. 이론상 얼마든지 가능합니다. 다만 이는 내부적으로 벌어지는 일입니다. 보여지는 예제의 lock() 함수는 전체가 원자성을 가지는 것처럼 보더라도 큰 문제가 없기 때문에 사실 상 스위칭이 없는 것으로 보는 것이 좋겠다 판단한 설명이라 이해해주시면 좋겠습니다. 결과를 정리하자면 LockSupport.parkNanos() 호출 시 스레드 상태가 변하는 문제 때문에 혼란스럽게 된 것 같습니다. 그와 관련된 내용은 본인이 조사한 것과 같지만 결과적으로 봤을 때 스위칭 문제와 분리해 생각하고 lock() 메서드는 지속적으로 CPU를 사용하는 방식으로 동기화 문제를 해결하는 것으로 이해하시면 좋겠습니다. 물론 LockSupport.parkNanos() 메서드의 동작 특성 때문에 CPU를 덜 쓰게 되는 구조가 된다는 점을 잘 기억해야 하겠습니다. 끝으로 LockSupport.parkNanos() 메서드는 BLOCKED가 아니라 TIME_WAITING 상태를 유발하며 이는 아예 가게를 닫는(BLOCKED) 것이 아니라 가게를 열어둔 채 잠시 휴식 하는 것입니다. 그러니 이 상태를 RUNNABLE이라 할 수도 없고 그렇다고 BLOCKED라 할 수도 없는 상태 입니다. 한 가지 분명한 것은 스케쥴러 관점에서 TIMEED_WAITING 상태는 제외되는 것이 아니라는 점입니다. 참고하시기 바랍니다. 😄