자바 CountDownLatch를 이용한 동시성 높이기..

각종 환경에서 성능을 높이기 위해서 취하는 방법이 멀티 프로세스와 멀티 쓰레드이다. 자바에서는 성능을 높이기 위해서 기본적으로 멀티 쓰레드의 형태를 취하고 있다. 물론, JNI를 사용해서 Native의 프로세스를 띄울 수 있기도 하다. 자바의 기본 패키지중에서 쓰레드를 사용해서 동시성을 극대화 시키는 각종 자료구조와 클래스들은 java.uti.concurrent 패키지를 확인해 보면 알 수 있다.

수학적인 계산을 제외한, 거의 모든 컴퓨터 성능이슈는 느린 I/O 처리를 어떻게 빠르게 처리하냐가 주된 관심사가 아닐까 한다. 

그래서, 많이 쓰이는 쓰레드의 형태를 살펴보면..
1. 잡을 개별 쓰레드로 위임한다.
2. 잡을 개별 쓰레드가 처리하고 결과를 취합해서, 취합된 결과를 기준으로 처리를 한다.

보통은, 위의 1.번으로 처리를 하는 경우가 많지만, 간혹, 2.번의 형태가 필요한 경우가 발생한다. 이 경우에 보통은 메인 쓰레드에서 잡 쓰레드를 생성하고, 자신은 wait하고 있다가 notify를 받는 구조를 많이 취하게 된다. 바로 이런 형태로 2.번의 상황을 처리할 수 있게 해 주는 클래스가 CountDownLatch이다.

자, 간단하게 예제를 살펴보자.

package net.sjava.example.countdownlatch;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchExample {
	static final int max = 10;
	/**
	 * 단일 쓰레드 테스트
	 */
	public static void testSingle() throws Exception {
		long start = System.currentTimeMillis();
		for (long i = 0; i < max; i++) {
			Thread.sleep(1000);
		}

		long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - start;
		System.out.println("testSingle elapsed time -> " + elapsedTime);
	}

	/**
	 * CountDownLatch 테스트
	 */
	public static void testCountDownLatch() throws Exception {
		final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(max);

		long start = System.currentTimeMillis();
		for (long i = 0; i < max; i++) {
			new Thread(new Worker(latch)).start();
		}

		latch.await();
		long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - start;
		System.out.println("testCountDownLatch elapsed time -> " + elapsedTime);
	}

	/**
	 * Job 쓰레드
	 */
	static class Worker implements Runnable {
		private CountDownLatch latch;

		public Worker(CountDownLatch latch) {
			this.latch = latch;
		}

		@Override
		public void run() {
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException ex) {
				ex.printStackTrace();
			} finally {
				if (this.latch == null)
					return;

				latch.countDown();
			}
		}
	}

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		testSingle();
		testCountDownLatch();
	}
}

위의 코드의 결과는 아래와 같아서, 너무 극단적이긴 하지만, CountDownLatch의 사용을 위한 쉬운 예가 될 것이다.

testSingle elapsed time -> 10,000
testCountDownLatch elapsed time -> 1,004

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