Java 5에서 추가된 패키지로, 동기화가 필요한 상황에서 사용할 수 있는 다양한 유틸리티 클래스 제공

• Locks: 상호 배제를 사용할 수 있는 클래스 제공
• Atomic: 동기화가 되어있는 변수 제공
• Executors: 스레드 풀 생성, 스레드 생명주기 관리, Task 등록과 실행 등을 간편하게 처리
• Queue: thread-safe한 FIFO 큐 제공
• Synchronizers: 특수한 목적의 동기화를 처리하는 5개의 클래스 제공(Semaphore, CountDownLatch, CyclicBarrier, Phaser, Exchanger)

상호 배제를 위한 Lock API 정의

java의 synchronized 블록 사용했을 때와 동일한 메커니즘으로 동작

내부적으로 synchronized를 사용해 구현되었으며, synchronized를 더욱 유연하고 정교하게 처리하기 위해 사용

package java.util.concurrent.locks;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public interface Lock {
    void lock();

    void lockInterruptibly() throws InterruptedException;

    boolean tryLock();

    boolean tryLock(long var1, TimeUnit var3) throws InterruptedException;

    void unlock();

    Condition newCondition();
}

• Interface
  • Lock: 공유 자원에 한번에 한 스레드만 read, write 가능
  • ReadWriteLock: 공유 자원에 여러 개의 스레드가 read 가능, write는 한번에 한 스레드만 가능
  • Condition: Object 클래스의 monitor method인 wait → await, notify → signal, notifyAll → signalAll 대체

• Interface 구현체
  • ReentrantLock: Lock의 구현체 / 임계영역의 시작 지점과 종료 지점 직접 명시 가능
  • ReentrantReadWriteLock: ReadWriteLock의 구현체

• lock()
  • Lock 인스턴스에 잠금 걸어둠
  • 이미 잠겨있는 상태라면 잠금을 걸어둔 스레드가 unlock()을 호출할 때까지 실행 비활성화
• lockInterruptibly()
  • 현재 스레드가 interrupted 상태가 아닐 때 Lock 인스턴스에 잠금 걸어둠
  • 현재 스레드가 interrupted 상태이면 InterruptedException 발생
• tryLock()
  • 즉시 Lock 인스턴스에 잠금을 시도하고 성공 여부를 boolean 타입으로 반환
• unlock()
  • Lock 인스턴스의 잠금 해제
• newCondition()
  • 현재 Lock 인스턴스와 연결된 Condition 객체 반환

• fairness(공정성): 모든 스레드가 자신의 작업을 수행할 기회를 공평하게 갖는 것

• Synchronized는 공정성 지원 X
• ReentrantLock은 공정/불공정 설정 가능
• 공정한 lock을 사용할 경우 경쟁이 발생했을 때 가장 오랫동안 기다린 스레드에게 lock 제공
• lock을 요청하는 시간 간격이 긴 경우가 아니면 비교적 성능이 우수한 불공정 방식 사용

• synchronized는 블록 구조를 사용하기 때문에 하나의 메서드 안에서 임계 영역의 시작과 끝이 있어야 함
• Lock은 lock(), unlock()으로 시작과 끝을 명시하기 때문에 임계 영역을 여러 메서드에 나눠서 작성 가능
• synchronized는 동기화가 필요한 블럭을 synchronized{}로 감싸 lock을 검. 여러 스레드가 경쟁 상태에 있을 때 어떤 스레드가 진입권을 획득할지 순서 보장 X ⇒ 암시적인(implicit) lock
• Lock은 lock()-unlock() 메서드를 호출함으로써 어떤 스레드가 먼저 락을 획득하게 될지 순서를 지정할 수 있음 ⇒ 명시적인(explicit) lock
• Lock은 인스턴스 한개 이상의 Condition 지정 가능. lockInterruptibly(), tryLock() 같은 편리한 제어 메서드 사용할 수 있고, lock 획득을 기다리고 있는 스레드의 목록을 간편하게 확인 가능
• synchronized는 간결한 코드로 임계 영역을 지정할 수 있음. lock을 해제하지 않아 문제가 생길 가능성 없음
• Lock을 사용할 경우 import와 try-catch-finally 구문이 추가됨으로써 코드가 덜 간결해짐

하나 이상의 스레드가 다른 스레드에서 수행되는 작업들이 완료될 때까지 대기할 수 있도록 하는 동기화 장치

1. 생성할 때 1 이상의 count를 인자로 받음
2. await()를 호출한 스레드는 대기 상태에 들어감
3. 다른 스레드에서 작업이 완료될 때 countDown() 메소드를 호출하면 count의 값이 1씩 감소
4. await() 함수는 countDown() 메소드가 처음 설정한 count 만큼 호출되어 count의 값이 0이 될 때까지 대기했다가 0이 되었을 때 대기 상태 해제
5. 0이 된 latch는 재사용 불가