02 threadLock

1. 스레드락 요약

락 이름	요약	대표 클래스	언제 사용하나?
Mutex	가장 기본적인 배타 락	synchronized, Lock	충돌 방지, 단순 구조
Reentrant Lock	재진입 가능, 유연한 설정	ReentrantLock	재귀, 공정성, 타임아웃 등
Read-Write Lock	읽기 병렬화, 쓰기 단독	ReentrantReadWriteLock	읽기 많은 구조
Stamped Lock	낙관적 읽기, 성능 최적화	StampedLock	고성능 읽기 중심
Semaphore	동시 접근 수 제한	Semaphore	리소스 개수 제어
Fair / Non-Fair	순서 보장 여부 선택 가능	ReentrantLock(true/false)	기아 방지 필요 시
Optimistic Lock	먼저 읽고 나중에 충돌 검사	StampedLock	충돌 드문 읽기
Pessimistic Lock	항상 락을 먼저 걸고 수행	전통 락 전반	충돌 자주 발생 시

2. 스레드락 종류

1. Mutex (상호 배제 락) 🔍

• 가장 기본적인 락. 하나의 스레드만 접근 가능하게 해서 충돌을 방지함.
• synchronized, 또현는 Lock 인터페이스 구체 사용 (ReentrantLock)
• JVM 키워드 / java.util.concurrent.locks.Lock
• 언제 사용
  • 자원에 하나의 스레드만 접근해야 하는 경우
  • 동기화가 필요하지만 구조가 단순한 경우 (synchronized 사용)

2. Reentrant Lock (재진입 가능 락) 🔍

• 같은 스레드가 여러 번 락을 걸 수 있도록 허용하는 락.
• ReentrantLock
• java.util.concurrent.locks.ReentrantLock
• 언제 사용
  • 락을 걸고 다시 내부에서 재귀적으로 호출되거나
  • 락 해제 타이밍을 명확히 제어하고 싶을 때 (unlock()을 직접 호출)
  • 공정성 제어(Fair), 타임아웃, 인터럽트 처리가 필요한 경우

3. Read-Write Lock (읽기-쓰기 분리 락) 🔍

• 읽기는 동시에, 쓰기는 단독으로 처리하여 읽기 많은 작업에서 성능 향상.
• ReentrantReadWriteLock
• java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock
• 언제 사용
  • 데이터는 자주 읽히지만, 쓰기는 드물게 발생하는 경우
  • 예: 캐시, 설정 파일, 조회 위주의 데이터 구조 보호

4. Stamped Lock (버전 기반 락)

• 낙관적 락 기반으로, 읽기 성능 최적화에 초점 맞춘 락.
• StampedLock
• java.util.concurrent.locks.StampedLock (Java 8+)
• 언제 사용
  • 읽기 작업이 매우 많고, 쓰기 충돌이 거의 없는 경우
  • 고성능이 중요한 데이터 구조 (예: 통계 정보, 위치 정보 처리 등)

5. Semaphore (자원 개수 제한 락)

• 동시에 접근 가능한 스레드 수를 제한하는 카운팅 락.
• Semaphore.acquire(), release()
• java.util.concurrent.Semaphore
• 언제 사용
  • 제한된 수의 리소스 (예: DB 커넥션, 파일 핸들 등)를 관리할 때
  • 하나의 자원이 아니라 복수 개의 자원에 대해 접근을 제어할 때

6. Fair / Non-Fair Lock (공정성 조절 락)

• 락 요청 순서를 보장할지 여부를 설정할 수 있는 락.
• new ReentrantLock(true) → 공정 / false → 비공정
• ReentrantLock 생성자 옵션
• 언제 사용
  • 락 획득 순서를 보장해야 하는 경우 (예: 큐 처리, 우선순위 보장 등)
  • 경쟁이 심한 상황에서 기아(Starvation)를 방지하고 싶을 때

7. Optimistic Lock (낙관적 락)

• 락 없이 먼저 접근하고, 충돌이 있었는지만 나중에 검사.
• tryOptimisticRead(), validate()
• StampedLock
• 언제 사용
  • 읽기 성능이 중요하고, 쓰기 충돌이 매우 적은 경우
  • 데이터를 읽고 나서 다시 확인 가능한 구조일 때 (불일치 시 재시도 가능해야 함)

8. Pessimistic Lock (비관적 락) 🔍

• 항상 락을 먼저 걸고 시작하는 전통적인 방식의 락.
• synchronized, ReentrantLock, ReadLock, WriteLock 등
• 대부분의 전통적 락 구조에 포함
• 언제 사용
  • 경합이 잦고, 충돌이 발생할 가능성이 높은 경우
  • 자원에 대한 일관성을 철저히 보장해야 할 때