경합 조건 : 2개(또는 그 이상)의 프로그램이 같은 자원에 동시에 접근하고, 자원 사용 순서에 따라 결과가 달라지는 경우

• 운영체제는 프로세스를 관리한다.
  • 프로세스 : 사용자 공간에서 실행되는 프로그램
  • 멀티코어 시스템에서는 여러 프로그램이 병렬로 실행될 수 있다.

락 대기 : 락을 얻을 수 없으면 락이 사용 가능할 때까지 어떤 식으로도 기다려야한다.

1. Busy Waing (식당에서 자리 날 때까지 서서 계속 기웃거리는 사람)
2. Blocking with Wait Queue(번호표를 받고 의자에 앉아 기다리는 사람)

Q. 1번이 cpu를 계속 소비하는 것은 이해하겠는데 2번도 낭비하지 않나?

• Java의 synchronized, ReentrantLock, Object.wait() 등은 내부적으로 OS나 JVM의 대기 큐(wait queue)를 사용한다.
• 스레드는 락이 걸린 상태를 감지하면, 즉시 **대기 상태(BLOCKED / WAITING)**로 전환되고 CPU를 반납한다.
• 즉, 락이 풀릴 때까지 진짜로 기다리긴 하지만 CPU는 낭비하지 않음.
• 진입하지 못한 스레드들은 JVM의 monitor 대기 큐에 들어가고, 스케줄링 대상에서 제외됨.
• 락이 풀리면 JVM이 알아서 하나씩 깨워서 실행시킴.

단기 락 : 아주 짧은 시간 동안만 리소스를 보호하며 곧바로 락 해제 장기 락 : 락을 오래 보유함

자바스크립트

• 이벤트 루프 : 자바스크립트는 싱글 스레드이기 때문에 동시에 여러 작업을 직접 실행 못함 -> 자연스럽게 비동기 작업을 처리하는 핵심 메커니즘

  • call stack (호출 스택) : 실행 중인 함수들이 쌓이는 공간
  • task queue (콜백 큐) : 콜백이 대기하는 공간
  • event loop(이벤트 루프) : 스택이 비면, 큐에서 하나씩 꺼내서 실행 스택으로 넣어줌

  Q. 동시성으로 보이지만 실제로는 매우 빠르게 하나씩 실행되면서 동시성으로 보이게 하는 것이다. 그럼 병렬 처리를 하는 방법은 아예 없나?

  • Node.js의 Worker Threads나 웹워커를 사용한다.
  • worker thread
    • 메인 스레드와 별도의 스레드에서 실행됨
    • 각각 독립적인 이벤트 루프, 콜 스택, 메모리 공간 가짐
    • worker_threads 모듈 사용 (Worker 클래스)
    • 메시지 전달(message passing) 방식으로 통신 (직접 메모리 공유도 가능하지만 제한적)
    • 워커 생성 비용이 있기 때문에, 너무 자주 생성/종료하지 않는 게 좋음
  • 웹 워커
    • 메인(UI) 스레드와 별도 스레드에서 코드 실행=
    • *postMessage()**를 이용해 메시지 전달 (직접 메모리 공유 불가)
    • 워커는 DOM에 직접 접근 불가 (UI 관련 작업은 메인 스레드에서만 가능)
    • 주로 데이터 처리, 연산, 파일 읽기 등 무거운 작업에 사용