Java 동시성 모델 정리

1. 자바 동시성 모델의 진화

1️⃣ Thread 직접 사용 (초기 모델)

new Thread(() -> doWork()).start();

문제점

• 스레드 생성 비용 큼
• 관리 불가
• 예외 처리 어려움
• 서버 환경에서 확장 불가

👉 Thread는 실행 수단이지, 작업 모델이 아님

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2️⃣ Runnable – 작업 개념 도입

Runnable task = () -> doWork();
new Thread(task).start();

• 작업(Task)과 실행(Thread) 분리
• 결과 반환 불가

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3️⃣ Callable + Future (Java 5)

Callable<Integer> task = () -> 42;
Future<Integer> future = executor.submit(task);

• 결과 반환 가능
• 예외 처리 가능
• 하지만 get()은 블로킹

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4️⃣ ExecutorService – 실무 표준

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
executor.submit(task);

• 스레드 풀 관리
• 리소스 제어
• 서버 애플리케이션 핵심 구성요소

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5️⃣ CompletableFuture (Java 8)

CompletableFuture
    .supplyAsync(() -> fetch())
    .thenApply(data -> process(data))
    .thenAccept(result -> save(result));

• 비동기 파이프라인
• 콜백 지옥 해결
• 함수형 인터페이스 적극 활용

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2. 핵심 구성 요소

Task (작업)

인터페이스	설명
Runnable	실행만 수행
Callable	실행 + 결과 반환 + 예외

👉 동시성을 위한 함수형 인터페이스

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Executor / ExecutorService

• Thread 생성 및 관리 책임자
• 작업 스케줄링

executor.submit(task);

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Future

• 비동기 작업의 결과 핸들
• 상태 확인 / 결과 대기

future.get(); // blocking

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CompletableFuture

• Future 확장
• 논블로킹 체인 처리
• 동시성 + 함수형 프로그래밍 융합

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3. 동시성 vs 병렬성

구분	의미
동시성	여러 작업을 관리
병렬성	실제 동시에 실행

👉 Java 동시성 모델은 관리 중심

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4. Java Memory Model (JMM) 핵심

왜 필요한가?

• CPU 캐시
• 명령어 재정렬
• 가시성 문제

주요 키워드

키워드	의미
synchronized	원자성 + 가시성
volatile	가시성 보장
happens-before	메모리 가시성 규칙

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5. 고수준 동시성 도구

도구	용도
Lock / ReentrantLock	고급 락 제어
Atomic*	락 없는 원자 연산
CountDownLatch	스레드 대기
Semaphore	자원 제어
BlockingQueue	생산자-소비자 패턴

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6. CompletableFuture의 의미

기존 방식

f1.get();
f2.get();

비동기 흐름 방식

CompletableFuture
  .allOf(f1, f2)
  .thenRun(() -> done());

👉 결과 대기 → 흐름 연결

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7. 전체 구조 요약

[Task]
 Runnable / Callable
        ↓
[Executor]
 Thread Pool
        ↓
[Future]
        ↓
[CompletableFuture]
 (Async Flow)

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8. 핵심 문장 요약

1. Thread는 직접 관리하지 않는다
2. Task와 실행은 분리된다
3. Executor가 스레드를 관리한다
4. Future는 결과 핸들이다
5. CompletableFuture는 비동기 흐름이다