Volatile

코어에는 코어마다 별도의 캐시를 가지고 있는데, 읽어온 값을 캐시에 저장하고 캐시에서 값을 읽어온다. 만약 다시 같은 값을 읽어오려고 하면 캐시에서 읽어오기 때문에 메모리의 값이 변경되어도 캐시에 저장된 값을 읽어올 수 있다.

class Example {

    volatile boolean v = false;
}

volatile를 변수에 적용하면 캐시가 아닌 항상 메모리에서 직접 읽고 쓰도록 하여, 변수의 값이 변경되면 다른 스레드에서도 즉시 변경된 값을 읽을 수 있게 된다.

원자화

JVM은 데이터를 4byte 단위로 읽어오고 쓰기 때문에 int나 보다 작은 타입들은 원자적으로 읽고 쓰기가 가능하다. 하지만 long 같은 큰 타입은 하나의 명령어로 읽고 쓸 수 없기 때문에 변수의 값을 읽고 쓰는 도중 다른 스레드가 값을 변경하면 값의 불일치가 발생할 수 있다. 이는 volatile을 사용하거나 synchronized를 사용하여 해결할 수 있다.

• volatile : 해당 변수에 대한 읽기/쓰기를 원자적으로 처리

• synchronized : 해당 블록에 감싸진 코드를 원자적으로 처리

volatile & synchronized

volatile는 변수의 읽기/쓰기만 원자화 시킬 뿐, 동기화 시키는 개념은 아니다. 아래 코드에서 balance는 volatile로 선언되어 있지만, getBalance()와 withdraw()는 동기화 처리 되어 있지 않을 때, balance의 값이 변경되는 도중에 getBalance()가 호출되면 값의 불일치가 발생할 수 있다.

class Example {

    volatile int balance;

    synchronized int getBalance() {
        return balance;
    }

    synchronized void withdraw(int amount) {
        balance -= amount;
    }
}

참고자료

• Java의 정석