스레드 안전(Thread-Safety)이란 무엇이며, 이를 지키기 위한 4가지 원칙으로 무엇이 있나요?

[Sung-june27]

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[Sung-june27]

스레드 안전이란 여러 스레드가 동시에 접근하는 환경에서도 실행 결과가 항상 올바르고 일관되게 유지되는 성질을 뜻합니다.

이를 지키기 위해서는
공유 자원에 한 번에 하나의 스레드만 접근하도록 통제하는 상호 배제(Mutual Exclusion),
공유 자원에 접근할 때는 원자 연산 혹은 원자적으로 정의된 접근 방법을 사용하도록 하는 원자 연산(Atomic Operation),
공유 자원의 사용을 최대한 줄이고 각각의 스레드에서만 접근 가능한 저장소들을 사용함으로써 동시 접근을 막는 스레드 지역 저장소(Thread-Local Storage),
그리고 마지막으로 스레드 호출 순서와 상관 없이 각각 결과가 올바르게 주어져야 하는 **재진입성(Re-entrancy)**입니다.

[phk1128]

스레드 안전은 멀티 스레드에서 경쟁 상태, 가시성 문제등 동시성으로 인해 문제가 발생하지 않는 상태를 말합니다.
이를 지키기 위한 4가지 원칙은

1. 상호 배제
   ReentrantLock, synchronized와 같은 키워드를 이용해서 공유 자원에 1개의 스레드만 접근할 수 있도록 제한 합니다.
2. 재진입성
   메서드를 중첩 호출하여도 이상이 없게끔 구현해야합니다. 예를 들어 필드에 전역 변수를 사용할 시 특정 메서드에 의해 값이 계속 바뀐다면 이는 재진입성이 지켜지지 않은 상황입니다. 이를 해결하기 위해선 불변 객체 사용하거나 로컬 변수만 사용해야 합니다.
3. 스레드 지역 저장소
   Thread Local을 이용하여 각 스레드마다 독립적인 저장소를 사용하게 해야 합니다.
4. 원자 연산
   CAS 연산을 활용하여 읽기-쓰기 연산을 원자적으로 실행해야합니다.

[kysub99]

스레드 안전이란 여러 스레드가 동일한 객체나 변수에 동시에 접근하여 조작하더라도, 프로그램의 실행에 아무런 문제가 없고 의도한 대로 정확하게 동작하는 상태를 의미합니다.

1. 상호 배제
   특정 스레드가 공유 자원을 사용하고 있는 동안, 다른 스레드가 해당 자원에 접근하지 못하도록 강제하는 원칙
2. 원자 연산
   연산의 실행 도중 다른 스레드가 끼어들 수 없도록, 연산 전체가 단 하나의 단위로 실행됨을 보장
3. 스레드 지역 저장소
   자원을 스레드 간에 공유하는 것이 아니라, 각 스레드마다 독립적인 자원 공간을 할당하는 방식
4. 재진입성
   어떤 함수가 실행 중일 때, 다른 스레드가 그 함수를 동시에 호출하거나 자기 자신이 다시 호출해도 정확한 결과가 보장되는 성질