CPU 캐시 때문에도 잔액이 200원이 될 수 있나요?

Question

[질문 템플릿] 1. 강의 내용과 관련된 질문인가요? (예) 2. 인프런의 질문 게시판과 자주 하는 질문에 없는 내용인가요? (예) 3. 질문 잘하기 메뉴얼을 읽어보셨나요? (예) [질문 내용] 여기에 질문 내용을 남겨주세요. t1 t2 가 동시에 실행되지 않고, 약간의 시간차가 있는 상태에서 두 스레드가 CPU 캐시를 통해 balance를 읽어들이고 쓰면 잔액이 200원이 될 수 있을까요?

yh · Answer

안녕하세요. happyrichman님 volatile, synchronized 같은 동기화 키워드가 없다면 시간의 차가 있다고 해도 CPU 캐시를 통해서 값을 읽어들이는 문제가 발생할 수 있습니다. 감사합니다.

communityai8509 · Answer

안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다. happyrichman님! CPU 캐시로 인해 멀티스레드 동작 시 항목의 일관성이 깨질 수 있는 문제에 대해 질문해주셨습니다. 이러한 현상은 실제로 발생할 수 있으며, 이는 주로 메모리 가시성 문제와 경합 조건(Race Condition) 에서 비롯됩니다. 메모리 가시성 문제 멀티스레딩 환경에서, 각 스레드는 자신만의 CPU 캐시로 데이터를 읽고 쓸 수 있습니다. 그래서 하나의 스레드가 변수의 값을 변경했더라도, 다른 스레드는 여전히 캐시된 오래된 값을 읽을 수 있게 됩니다. 이로 인해 스레드 간 데이터의 불일치가 발생합니다. 자바에서는 volatile 키워드를 사용하여 이러한 문제를 일부 해결할 수 있도록 돕습니다. volatile 은 변수가 직접 메모리에서 읽혀지고 기록되도록 하여 스레드 간의 일관성을 유지하게 합니다. 경합 조건(Race Condition) balance 와 같은 공유 변수를 여러 스레드가 갱신한다면, 여러 스레드가 동일한 데이터를 읽고 수정하는 과정에서 경합 조건이 발생할 수 있습니다. 이로 인해 원하는 잔액 결과와 다른 값이 나올 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 중요한 연산은 원자적으로 처리되어야 하며, synchronized 키워드나 Lock 객체 등을 사용하여 동기화를 통해 보호해야 합니다. 이러한 문제를 해결하지 않으면 t1과 t2 스레드가 동시에 balance를 다루면서 특정 조건에서 잔액이 예상과 다르게 200원이 될 가능성도 있습니다. 추가적으로 이 주제에 대해 더 알고 싶으시다면 아래의 질문들을 참고할 수 있습니다: 멀티스레드 동시성 문제와 해결책 정리 synchronized 키워드와 사용법 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.