📚노마드 개발자 북클럽 '실용주의 프로그래머'(1기) 과제#10

📌 ASSIGNMENT 10. 22.03.29 TUE - 03.30 WED

 

📎 오늘 TIL 3줄 요약

• 커다란 작업을 독립적인 부분들로 쪼개서 병렬로 처리한 다음 합치는 것이 일반적인 형태이다.
• 시간이나 순서에 의존하는 시간적 결합을 끊는 방법을 생각해내야 한다.
• 공유 상태는 틀린 상태이다.

 

🔖 오늘 읽은 범위

6장. 동시성

 

 

🖍 책에서 기억하고 싶은 내용을 써보세요

• 동시성 concurrency
  • 소프트웨어 동작 방식 
  • 둘 이상의 코드 조각이 실행될 때 동시에 실행 중인 것처럼 행동하는 것
  • 동시성을 얻으려면 실행 중에 코드의 다른 부분으로 실행을 전환할 수 있는 환경에서 코드를 구동해야 함
  • 보통은 파이버(fiber), 스레드, 프로세스 등으로 구현
  • 더 나은 방법
    • 액터(actor) 모델
      • 프로세스들이 독립적으로 수행되며 서로 데이터를 공유하지 않는다.
      • 채널을 통해 잘 정의된 단순한 의미론을 사용하여 의사소통
    • 칠판
      • 객체 저장소와 똑똑한 게시-구독 중개자를 합한 것처럼 동작하는 시스템
• 병렬성 parallelism
  • 하드웨어가 하는 것 
  • 실제로 동시에 실행되는 것
  • 병렬성을 얻으려면 두 가지 일을 동시에 할 수 있는 하드웨어가 필요
  • CPU 하나에 있는 여러 개의 코일 수도 있고, 컴퓨터 한 대에 있는 여러 CPU이거나 아니면 네트워크로 연결된 여러 대의 컴퓨터일 수도 있다
• 시간적 결합
  • 동시성(동시에 일어나는 일들)
    • 우리는 동시성을 확보해야 한다.
    • 시간이나 순서에 의존하는 시간적 결합을 끊는 방법을 생각해 내야 한다.
    • 유연성도 얻을 수도 있고, 작업 흐름 분석과 아키텍처, 설계, 배포와 같은 개발의 여러 측면에서 시간과 관련된 의존성도 함게 줄일 수 있다. 결과적으로 분석하기 더 쉽고, 응답속도도 더 빠르며 더 안정적인 시스템을 만들 수 있다.
    • 활동 다이어그램(activity diagram) - 동시에 일어나도 되는 것과 반드시 순서대로 일어나야 하는 것 등을 찾아내기 위해 작업 흐름을 기록, 동시에 수행할 수 있는데도 아직 동시에 하고 있지 않은 활동들을 찾아내서 병렬성을 극대화할 수 있음
  • 순서(시간의 흐름 속에서 일들의 상대적인 위치)
• 일반적인 형태는 커다란 작업을 독립적인 부분들로 쪼개서 병렬로 각각 처리한 다음, 결과를 합치는 것. '엘릭서의 컴파일러'가 이런 방식. 시작할 때 빌드하는 프로젝트를 여러 모듈로 쪼갠 후, 각각을 병렬로 컴파일한다.
• 공유 상태는 틀린 상태
  • 비-원자적 갱신
    • 어느 프로세스도 자신이 보는 메모리가 일관되어 있음을 보장할 수 없다
    • 세마포어(semaphore) - 단순히 한 번에 한 사람만이 가질 수 있는 무언가. 물리적인 세마포어를 사용할 때 문제점은 리소스에 접근해야하는 모든 프로세스가 빠짐없이 세마포어를 사용해야 한다는 것.
    • 리소스 관리 코드를 리소스 클래스 안으로 옮겨서 문제를 해결한다.
  • 여러 리소스와 트랜잭션
    • 리소스 관리 코드도 리소스로 본다.
  • 트랜잭션이 없는 갱신
    • 불규칙한 실패는 동시성 문제인 경우가 많다.
  • 그 밖의 독점적인 접근
    • 대부분의 언어에는 공유 리소스에 독점적으로 접근하는 것을 도와주는 라이브러리가 있다. 뮤텍스(mutex), 모니터(monitor), 세마포어 등이라고 부른다.
    • 언어 자체에 동시성 지원이 들어 있는 언어도 있다. 러스트(Rust)는 데이터의 소유권이라는 개념을 강제한다. 변경 가능한 데이터 조각은 어느 한 시점에 단 하나의 변수나 매개 변수만 참조를 가질 수 있다.
• 액터
  
  • 자신만의 비공개 지역 상태(state)를 가진 독립적인 가상 처리 장치(visual processor)
  • 각 액터는 우편함(mailbox)을 하나씩 보유하고 있고 액터가 잠자고 잇을 때 우편함에 메시지가 도착하면 액터가 깨어나면서 메시지를 처리한다.
  • 처리가 끝나면 우편함의 다른 메시지를 처리한다. 만약 우편함이 비어 있으면 다시 잠든다.
  • 액터를 관리하는 것, 답장, 동시성 등이 존재하지 않는다.
  • 좋은 사례 - 얼랭(Erlang) 언어와 런타임, 더 나아가 슈퍼비전 시스템(프로세스의 생애 주기 관리) 구현
• 프로세스
  • 본래 더 일반적인 가상 처리기로, 보통 운영 체제가 동시성을 지원하기 위하여 구현한다
  • 프로세스를 사용할 때 마치 액터처럼 동작하도록 관례를 만들어 제한적으로만 사용할 수도 있음
• 칠판
  • 일종의 '자유방임주의'적 동시성
  • 독립된 프로세스, 에이전트, 액터 등이 해결해야 할 문제의 정보를 수집해 모은다.
  • 최초의 칠판 시스템 - 린다(Linda) / 수집한 사실을 유형별 튜플로 저장하고 애플리케이션들은 린다에 새로운 튜플을 쓰거나 저장된 튜플을 패턴 매칭 같은 방법으로 조회
  • JavaSpaces, T Spaces 같이 분산된 칠판 형태의 시스템이 나옴.
  • 객체의 데이터뿐만 아니라 자바 객체 전체를 칠판에 저장할 수 있고, 템플릿이나 와일드카드를 통한 필드의 부분 일치 검색 또는 유형별 검색으로 다시 불러올 수 있다.
• 메시징 시스템
  • 카프카(kafka), NATS
  • 단순히 데이터를 A에서 B로 보내는 것보다 훨씬 많은 일을 한다. 이벤트 로그의 형태로 영속성을 제공하고, 패턴 매칭 형태로 메시지를 가져오는 것도 지원한다.
  • 메시징 시스템을 칠판으로도 사용할 수 있고, 여러 액터를 실행하는 플랫폼으로도 사용할 수 있다는 것. 동시에 둘 모두로 사용할 수도 있다.

 

💬 오늘 소감은? 떠오르는 소감을 간단하게 적어보세요

• 코드를 어떻게 작성할지 구성할 때부터 시간적 결합을 깨도록 노력해야 한다고 한다. 코드를 작성하는 것보다 설계할 때 시간이 훨씬 더 많이 소요된다는 것을 좀 더 잘 알게 된 것 같다.
• '공유상태는 틀린 상태' 파트가 거의 이해되지 않았다. 한 다섯 번은 더 읽어야 할 것 같다 ㅋㅋㅋ