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해결 방법: Java 동시성 오류: 스레드 교착 상태

소개:
동시 프로그래밍에서 스레드 교착 상태는 매우 일반적인 문제입니다. 여러 스레드가 리소스를 놓고 경쟁하는 경우 스레드가 서로 리소스를 해제할 때까지 기다리면 교착 상태가 발생할 수 있습니다. 이 기사에서는 스레드 교착 상태의 개념과 원인, 이 문제를 해결하는 방법을 소개합니다.

스레드 교착 상태의 개념
여러 스레드가 서로 리소스를 해제할 때까지 기다리면 모든 스레드가 계속 실행될 수 없어 스레드 교착 상태가 발생합니다. 스레드 교착 상태는 일반적으로 다음 네 가지 조건이 동시에 충족될 때 발생합니다.
상호 배제 조건: 동시에 하나의 스레드에서만 리소스에 액세스할 수 있습니다.
요청 및 보류 조건: 스레드가 리소스를 점유하는 동안 다른 스레드가 점유한 리소스도 요청합니다.
박탈 조건 없음: 리소스는 이를 소유한 스레드에 의해서만 해제될 수 있으며 다른 스레드에 의해 박탈될 수 없습니다.
루프 대기 조건: 각 스레드가 다음 스레드가 리소스를 해제할 때까지 기다리는 스레드 대기 시퀀스가 있습니다.
스레드 교착 상태의 원인
스레드 교착 상태의 원인은 일반적으로 다음과 같습니다.
리소스 경합: 여러 스레드가 적절한 스케줄링 전략 없이 동시에 동일한 리소스를 놓고 경쟁하여 교착 상태가 발생합니다.
잠금 순서 교착 상태: 스레드는 서로 다른 순서로 잠금을 획득하여 서로가 잠금을 해제할 때까지 기다리게 합니다.
스레드는 서로를 기다립니다. 스레드 A는 스레드 B가 잠금을 해제할 때까지 기다리고, 스레드 B는 스레드 A가 잠금을 해제할 때까지 기다리며 교착 상태가 발생합니다.
스레드 교착 상태 해결 방법
스레드 교착 상태 문제를 해결하기 위해 다음 방법을 고려할 수 있습니다.

3.1 순환 대기 방지
순환 대기는 스레드 교착 상태의 주요 원인 중 하나입니다. 순환 대기를 방지하기 위해 스레드가 특정 순서로 잠금을 획득하고 동일한 순서로 잠금을 해제하도록 요구하는 리소스 정렬 알고리즘을 사용할 수 있습니다. 이렇게 하면 루프에서 대기할 가능성이 제거됩니다.

3.2 잠금 순서 통일
스레드 교착 상태의 일반적인 상황은 서로 다른 스레드가 서로 다른 순서로 잠금을 획득하여 서로를 기다리게 되는 것입니다. 이 문제를 해결하려면 모든 스레드가 동일한 순서로 잠금을 획득해야 한다고 규정할 수 있습니다. 이렇게 하면 잠금 시퀀스 교착 상태가 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.

3.3 잠금 시간 초과 메커니즘 사용
멀티 스레드 프로그래밍에서 잠금 시간 초과 메커니즘은 스레드 교착 상태를 방지하는 데 사용할 수 있습니다. 스레드가 일정 시간 이상 잠금 획득을 시도했지만 잠금 획득에 실패하면 잠금 획득을 포기하고 다른 처리 방법을 시도할 수 있습니다.

다음은 스레드 교착 상태를 피하기 위해 잠금 시간 초과 메커니즘을 사용하는 샘플 코드입니다.

public class DeadlockExample { private static Object lock1 = new Object(); private static Object lock2 = new Object(); public static void main(String[] args) { new Thread(() -> { synchronized (lock1) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } synchronized (lock2) { System.out.println("Thread 1"); } } }).start(); new Thread(() -> { synchronized (lock2) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } synchronized (lock1) { System.out.println("Thread 2"); } } }).start(); // 设置超时时间为2秒 CompletableFuture