Lock 기초

1. lock

Interlocked를 통해서 원자성을 지키는 것을 저번에 알아보았다.

그러나 Interlocked의 단점은 정수형만 쓸 수 있다는 점이다.

굳이 Interlocked를 쓰지 않아도 원자성을 보장하는 방법이 있는데 그것은 Monitor.Enter와 Monitor.Exit이다

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace ServerCore
{
    class Program
    {
        static int number = 0;
        static object _obj = new object();
        
        static void Thread_1()
        {
            for (int i = 0; i < 100000; i++)
            {
                Monitor.Enter(_obj); // 문을 잠구는 행위

                number++;

                Monitor.Exit(_obj); // 문을 여는 행위

            }            
        }

        static void Thread_2()
        {
            for (int i = 0; i < 100000; i++)
            {
                Monitor.Enter(_obj); // 문을 잠구는 행위

                number--;

                Monitor.Exit(_obj); // 문을 여는 행위
            }
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            Task t1 = new Task(Thread_1);
            Task t2 = new Task(Thread_2);
            t1.Start();
            t2.Start();

            Task.WaitAll(t1, t2);

            Console.WriteLine(number);
        }
    }
}

문을 잠구고 혼자 사용하는 행위를 상호배제(Mutual Exclusive)라고 하며 이 안에서는 싱글 쓰레드처럼 프로그래밍을 하여도 된다.

 

하지만 Monitor안의 코드가 길어져서 아래의 코드와 같이 문을 여는 행위를 실수로 넘겨버릴 수 있다.

            for (int i = 0; i < 100000; i++)
            {
                Monitor.Enter(_obj); // 문을 잠구는 행위

                number++;
                
                return;

                Monitor.Exit(_obj); // 문을 여는 행위
            }

 

return키워드로 인해서 문을 여는 행위가 의도치 않게 스킵되어버렸다. 

문을 열지 못해서 더 이상 열쇠를 사용하지 못하는 경우를 죽은열쇠(Deadlock)라고 표현한다.

 

데드락을 막기위한 방법을 알아보자.

 

방법1. return위에 문을여는 코드삽입

        static void Thread_1()
        {
            for (int i = 0; i < 100000; i++)
            {
                Monitor.Enter(_obj); // 문을 잠구는 행위

                number++;
                
                if(number == 10000)
                {
                    Monitor.Exit(_obj); // 문을 여는 행위
                    return;
                }
                Monitor.Exit(_obj); // 문을 여는 행위
            }            
        }

첫번째 방법은 모든 return위에다가 Monitor.Exit()를 넣어주는 방법이다.

하지만 이렇게 하면 코드가 더러워지고 일일이 다 넣어줘야하는 번거로움이 있어서 좋은 방법은 아니다.

 

방법2. try ~ finally 사용

        static void Thread_1()
        {
            for (int i = 0; i < 100000; i++)
            {
                try
                {
                    Monitor.Enter(_obj); // 문을 잠구는 행위
                    number++;
                }
                finally
                {
                    Monitor.Exit(_obj); // 문을 여는 행위
                }                
            }            
        }

try~finally를 사용하면 반드시 문을 여는 행위가 한번은 실행된다.

 

방법3. lock키워드사용

        static void Thread_1()
        {
            for (int i = 0; i < 100000; i++)
            {
                lock (_obj)
                {
                    number++;
                }   
            }            
        }

lock 키워드에는 내부적으로 Monitor.Enter(), Monitor.Exit()가 들어있다.