Thread에 wait와 notify(프로듀서-컨슈머패턴)
💡 학습 목표
- 스레드 동기화 이해: synchronized 블록을 사용하여 여러 스레드가 공유 자원에 동시에 액세스하지 않도록 관리합니다. 이는 데이터 일관성과 스레드 안전을 유지하는 핵심 개념입니다.
- 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.
- 프로듀서-컨슈머 패턴: 이 패턴은 멀티스레딩 디자인에서 흔히 사용되는 패턴으로, 한 스레드(프로듀서)가 데이터를 생성하고 다른 스레드(컨슈머)가 이를 소비합니다.
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<>();
private static boolean isDataAvailable = false;
// 정적 내부클래스 활용 - 생산자 만들어 보기
static class Producer extends Thread {
@Override
public void run() {
synchronized (sharedResource) {
System.out.println("생산자는 data 생성 시작 ~ ");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
sharedResource.add(i + 1);
// 시각적 인지를 위해서 임의 코드 추가
System.out.print(".");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println();
// 작업이 다 끝나면 상태 변경 처리
isDataAvailable = true;
// sharedResource 쓸수 있도록 다른 작업자들에게 알려 주기 notify
sharedResource.notify();
} // 동기화 블록
}
}
// 소비자 만들어 보기
static class Consumer extends Thread {
@Override
public void run() {
synchronized (sharedResource) {
// 처음 시작이 false
// false -> ! -> true -> 반복 수행이 됨
while(!isDataAvailable) {
System.out.println("고객은 데이터 생성까지 기다려 ... ");
try {
sharedResource.wait(); // 대기 상태
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// isDataAvailable <-- 생산자가 변수를 변경해 줌
System.out.println("데이터가 생성 완료 되어서 사용 가능 함 ");
System.out.println(sharedResource);
} // 동기화 블록
}
}
// 테스트 코드
public static void main(String[] args) {
Consumer consumer = new Consumer();
Producer producer = new Producer();
// 소비자 스레드 시작
consumer.start(); // 소비자는 --> run() --> 동기화 블럭 --> wait(스레드 대기)
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
producer.start(); // 생산자가 스레드 시작
// run() --> for (10번) -> list add () --> notify() 알려주고 있다.
// 실행에 흐름을 잘 확인 --> 프로듀서-컨슈머 패턴
} // end of main
}