2024.05.13 Java 유용한 클래스 Thread에 wait와 notify

Thread --> 하나의 작업에 단위

Thread 

 

프로세스 --> 여러개의 쓰레드를 가질 수 잇다.

멀티 쓰레딩 프로그래밍 하나의 쓰레드가 공유 자원에 접근할 때

각각에 쓰레드는 자신만에 Stack 영역을 가진다.

 

"레이스 컨디션널 " --> 의도하지 않는 잘못된 흐름이 발생 ...

해결방법 --> 동기화 

 

임계영역 : 공부하기 !

 

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💡 **학습 목표**

1. 스레드 동기화 이해: `synchronized` 블록을 사용하여 여러 스레드가 공유 자원에 동시에 액세스하지 않도록 관리합니다. 이는 데이터 일관성과 스레드 안전을 유지하는 핵심 개념입니다.
2. `wait()`와 `notify()` 메소드의 사용: 이 두 메소드를 사용하여 스레드 간의 통신을 구현합니다. `wait()`를 호출하는 스레드는 특정 조건이 충족될 때까지 대기하고, `notify()`를 사용하여 조건 충족 시 다른 스레드를 깨워 작업을 계속하도록 합니다.
3. 프로듀서-컨슈머 패턴: 이 패턴은 멀티스레딩 디자인에서 흔히 사용되는 패턴으로, 한 스레드(프로듀서)가 데이터를 생성하고 다른 스레드(컨슈머)가 이를 소비합니다. 
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프로듀서와 컨슈머 패턴으로 코딩해보기

 

package useful.ch06;

import java.util.ArrayList;

public class WaitNotifyExample {

	// 객체들간에 공유하는 데이터(자원)을 설계
	// static 이기 때문에 인스턴스들이 자원을 공유할 수 있다.
	private static ArrayList<Integer> sharedResource = new ArrayList<Integer>();
	private static boolean isDataAvailable = false;

	// 생산자 만들어 보기
	// 정적 내부 클래스 활용
	static class Producer extends Thread {
		@Override
		public void run() { // run 안에 동기화 처리
			synchronized (sharedResource) {

				System.out.println("생산자는 data 생성 시작 ~");
				for (int i = 0; i < 10; i++) {
					sharedResource.add(i + 1); // ArrayList<Integer>에 값 추가

					// 시각적 인지를 위해서 임의 코드 추가
					System.out.print(".");
					try {
						Thread.sleep(1000); // 딜레이 0.5초
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
				} // end of for()
				System.out.println();
					// 작업이 다 끝나면 상태 변경 처리 한다.
				isDataAvailable = true;
				// sharedResource 쓸수 있도록 다른 작업자들에게 알려 주기 위해 "notify" 사용
				sharedResource.notify();
			} // end of synchronized() 동기화 블록
		} // end of run()
	} // end of Producer()

	// 소비자 만들어 보기
	static class Consumer extends Thread {
		@Override
		public void run() {
			synchronized (sharedResource) {
				// 처음 시작이 false
				// false -> ! -> true 반복문이 수행 된다.
				while (!isDataAvailable) {

					System.out.println("고객은 데이터 생성까지 기다려 . . . ");
					try {
						sharedResource.wait(); // synchronized 동기화 "대기 상태"
					} catch (InterruptedException e) {
					} // end of try-catch()

				} // end of while()

				// !isDataAvailable <-- 생산자가 변수를 변경해 줌
				System.out.println("데이터가 생성 완료 되어서 사용 가능 함");
				System.out.println(sharedResource);

			} // end of synchronized() 동기화 블록
		} // end of run()

	} // end of Consumer()

	// 테스트 코드
	public static void main(String[] args) {

		Consumer consumer = new Consumer();
		Producer producer = new Producer();

		consumer.start(); // 소비자는 --> run() --> 동기화 블록 --> wait (쓰레드 대기)

		try {
			Thread.sleep(100);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		} // end of try-catch()

		// 생산자가 쓰레드 시작
		producer.start(); // run() --> for(10번) --> list add() --> notify() 알려주고 있다.
		// 실행에 흐름을 잘 확인 --> 프로듀서-컨슈머 패턴

	} // end of main

} // end of class

 

결과

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