CAS가 적용된 다양한 자바 클래스들

AtomicInteger	int 값을 원자적으로 다룸
AtomicLong	long 값을 원자적으로 다룸
AtomicBoolean	boolean 값을 원자적으로 다룸
AtomicReference<T>	객체 참조를 CAS로 변경
AtomicStampedReference<T>	참조 + 버전(stamp) 을 같이 CAS
AtomicMarkableReference<T>	참조 + boolean 마크를 같이 CAS
AtomicIntegerArray	int[] 배열의 원소를 CAS로 다룸
AtomicLongArray	long[] 배열의 원소를 CAS로 다룸
AtomicReferenceArray<T>	T[] 배열의 원소를 CAS로 다룸
AtomicIntegerFieldUpdater<T>	객체 내 int 필드 업데이트용
AtomicLongFieldUpdater<T>	객체 내 long 필드 업데이트용
AtomicReferenceFieldUpdater<T, V>	객체 내 참조형 필드 업데이트용

위의 클래스들을 어떻게 활용할 수 있을 지 생각해보자.

 

1. CAS가 왜 더 효율적인가?(사용하기 앞서)

1-1. Atomic 클래스는 CAS 특성 상 경합이 적은 로직에 사용해야 한다.

=> CAS는 실패하면(낙관적 락) While 문으로 SPIN을 돈다.

=> 경합이 많을 수록 계속된 While문이 돌수 있음

=> CPU 낭비 가능

1-2. 경합이 적으면 굳이 CAS를 쓸 필요 있나?

=> 경합이 적다고 트래픽이 낮은 것이 아님

=> 무한대에 가까운 사용자가 각각 무한대의 데이터 중 하나의 데이터에 접근한다면, 이는 경합이 적지만 고 트래픽 상황

=> 이때, 락을 사용한다면, 짧은 CPU 연산이 필요한 작업도 블로킹 동작 발생

1-3. 블로킹 동작보다 스핀이 빠른가?

=> 블로킹 동작을 한다는 것은

    => 커널 모드로 진입한다.(모드 전환 오버헤드)

    => 락을 획득하지 못한 블록한 쓰레드를 대기 큐에 등록한다.(대기 큐 삽입 비용)

    => 컨텍스트 스위칭을 한다.(문맥 교환 비용)

=> 위의 3가지 비용이 든다.

=> 즉, 2번의 SPIN만 돌면 될 것을, 위의 3가지 비용을 지불한다는 뜻이다.(당연히, 적은 스핀이 블로킹 비용보다 효율적이다.)

1-4. 때문에, 짧은 CPU 연산이 있는 경합이 적은 서비스는 CAS를 도입함으로 효율을 챙길 수 있는 것이다.

**블로킹 동작 VS 스핀(스핀이 ns일 경우)**

<블로킹, 스핀 비용 비교>

위의 표에서 스핀은 아주 간단한 CPU 연산을 하고, 경합이 매우 매우 적다고 가정한다.