Java Academy · 강의

스레드 안전성과 부작용

공유 가변 상태를 피합니다

스레드 안전성과 부작용은(는) CoddyKit의 무료 Java Academy 강의입니다. 이것은 4개 중 3번째 강의입니다. 아래에서 전체 강의를 무료로 읽을 수 있으며, 내장 코드 에디터와 24/7 AI 튜터와 함께 브라우저에서 직접 실습할 수 있습니다. 이 강의는 Java Academy 학습 경로의 일부이며, 진행 상황이 웹과 CoddyKit 앱에 동기화됩니다. Java Academy 강의에는 총 4개의 강의가 포함되어 있습니다.

병렬성은 동시 접근을 의미합니다

병렬 스트림에서는 여러 스레드가 동시에 람다를 실행합니다. 람다가 접근하는 모든 공유 가변 상태는 경쟁 조건이 됩니다.

import java.util.stream.IntStream;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int safe = IntStream.rangeClosed(1, 1000).parallel().sum();
        System.out.println(safe);
    }
}

위험 요소: 공유 변수 변경

여러 스레드가 일반 int 카운터에 접근하면 갱신이 손실됩니다. forEach 내부에서 공유 가변 상태에 값을 누적하지 마십시오.

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.stream.IntStream;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AtomicInteger counter = new AtomicInteger();
        IntStream.rangeClosed(1, 1000).parallel()
            .forEach(n -> counter.incrementAndGet());
        System.out.println(counter.get());
    }
}

일반 컬렉션이 중단되는 이유

병렬 forEach에서 스레드 안전하지 않은 ArrayList에 요소를 추가하면 컬렉션이 손상되거나 요소가 누락될 수 있습니다. 해결 방법은 공유하고 변경하는 것 자체를 피하는 것입니다.

import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.IntStream;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> result = IntStream.rangeClosed(1, 10).parallel()
            .boxed()
            .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(result.size());
    }
}

올바른 도구: collect

부작용을 일으키는 forEach 대신 collect를 사용하십시오. 수집기 프레임워크는 스레드별로 부분 컨테이너에 안전하게 누적한 다음 이를 병합합니다.

import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.IntStream;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> squares = IntStream.rangeClosed(1, 6).parallel()
            .map(n -> n * n)
            .boxed()
            .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(squares);
    }
}

올바른 도구: reduce

연산에 결합법칙이 성립하고 상태가 없다면 reduce는 본질적으로 스레드 안전합니다. 공유 상태를 변경하지 않고 부분 결과를 병합하기 때문입니다.

import java.util.stream.IntStream;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = IntStream.rangeClosed(1, 1000).parallel()
            .reduce(0, Integer::sum);
        System.out.println(sum);
    }
}

상태가 없는 람다

스트림의 람다는 상태가 없어야 합니다. 즉, 결과가 외부의 변경 가능한 변수나 이전 요소가 아니라 입력에만 의존해야 합니다.

import java.util.stream.IntStream;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        long count = IntStream.rangeClosed(1, 1000).parallel()
            .filter(n -> n % 2 == 0)
            .count();
        System.out.println(count);
    }
}

원자적 타입이라는 해결책

정말로 카운터를 공유해야 한다면 AtomicLong 같은 원자적 클래스를 사용하십시오. 이러한 클래스는 갱신을 올바르게 직렬화하지만 경합을 추가합니다.

import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
import java.util.stream.IntStream;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AtomicLong sum = new AtomicLong();
        IntStream.rangeClosed(1, 1000).parallel()
            .forEach(sum::addAndGet);
        System.out.println(sum.get());
    }
}

동시성 컬렉션

스레드 간에 공유되는 맵이 필요하다면 ConcurrentHashMap이 안전합니다. 그래도 가능하면 Collectors.groupingByConcurrent를 우선 사용하십시오.

import java.util.Map;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> words = List.of("a", "bb", "cc", "ddd");
        Map<Integer, List<String>> byLen = words.parallelStream()
            .collect(Collectors.groupingByConcurrent(String::length));
        System.out.println(byLen);
    }
}

순서에 의존하는 로직 피하기

병렬 람다 내부에서 요소가 처리되는 순서에 의존하지 마십시오. 순차 처리를 가정하는 연산은 병렬 환경에서 잘못된 결과를 만듭니다.

import java.util.stream.IntStream;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = IntStream.rangeClosed(1, 100).parallel()
            .map(n -> n * 2)
            .sum();
        System.out.println(sum);
    }
}

순수 함수는 안전하게 병렬화됩니다

핵심 원칙은 순수하고 상태가 없으며 서로 간섭하지 않는 연산을 작성하는 것입니다. 그러면 스트림을 순차 또는 병렬로 실행해도 동일하고 올바른 결과를 얻을 수 있습니다.

import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> in = List.of("red", "green", "blue");
        String out = in.parallelStream()
            .map(String::toUpperCase)
            .sorted()
            .collect(Collectors.joining(","));
        System.out.println(out);
    }
}

비간섭성

스트림이 원본 컬렉션을 순회하는 동안 원본 컬렉션을 변경하지 마십시오. 순차 실행이든 병렬 실행이든 ConcurrentModificationException이 발생하거나 정의되지 않은 동작이 일어날 수 있습니다.

import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> src = List.of(1, 2, 3, 4);
        List<Integer> doubled = src.parallelStream()
            .map(n -> n * 2)
            .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(doubled);
    }
}

빠른 확인

병렬 스트림의 결과를 누적하는 권장 방법은 무엇인가요?

복습

병렬 스트림을 올바르게 유지하는 방법을 배웠습니다:

병렬 람다에서 공유 가변 상태를 사용하면 경쟁 조건이 발생합니다.
부작용을 일으키는 forEach보다 collect와 reduce를 우선 사용하십시오.
람다는 상태가 없고 순수하며 서로 간섭하지 않도록 유지하십시오.
공유해야 한다면 원자적 타입이나 동시성 컬렉션을 사용하되, 최후의 수단으로 삼으십시오.

자주 묻는 질문

“스레드 안전성과 부작용” 강의는 무료인가요?

네 — “스레드 안전성과 부작용” 전체 내용을 이 웹사이트에서 무료로 읽을 수 있습니다. 인터랙티브하게 실습하려면(내장 코드 에디터와 24/7 AI 튜터), CoddyKit PRO로 업그레이드하면 Java Academy 강의 전체를 잠금 해제할 수 있습니다. Java Academy 강의에는 총 4개의 강의가 포함되어 있습니다.

“스레드 안전성과 부작용”에서 뭘 배우나요?

공유 가변 상태를 피합니다 브라우저에서 직접 실행하는 실습 코드로 Java Academy을(를) 배우며, 24/7 AI 튜터가 강의를 진행하면서 질문에 답변해줍니다.

Java Academy을(를) 시작하는 데 경험이 필요한가요?

사전 경험은 필요하지 않습니다. CoddyKit의 Java Academy은(는) 초급자부터 고급 학습자까지를 위해 구성되어 있으므로, 여기서 시작하거나 처음부터 시작할 수 있으며 자신의 속도대로 진행할 수 있습니다. 이것은 4개 중 3번째 강의입니다.

“스레드 안전성과 부작용” 강의는 얼마나 걸리나요?

대부분의 CoddyKit 강의는 약 5~10분이 소요됩니다. 각 강의는 간결하고 인터랙티브하여 꾸준한 진행이 가능하며, 웹과 앱에서 중단한 부분부터 바로 시작할 수 있습니다.

이 Java Academy 강의에서 코드를 작성하고 실행할 수 있나요?

네. 모든 Java Academy 강의에는 내장 코드 에디터가 포함되어 있으므로, 브라우저에서 바로 실제 코드를 작성하고 실행한 후 즉시 AI 피드백을 받을 수 있습니다 — 로컬 설정이 필요 없습니다.

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