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웹 개발 및 IT 분야에서 자주 언급되는 개념 중 하나가 바로 URL(Uniform Resource Locator), URI(Uniform Resource Identifier), URN(Uniform Resource Name)입니다. 이 세 가지 개념은 종종 혼용되지만, 각각의 역할과 의미는 분명히 다릅니다. 이번 글에서는 이들의 차이점을 명확하게 정리하고, 실제 사례를 통해 이해를 돕겠습니다.1. URI(Uniform Resource Identifier): 웹 자원을 식별하는 최상위 개념URI는 인터넷 상의 특정 자원을 식별하는 모든 문자열을 의미합니다. 즉, URL과 URN을 포함하는 상위 개념이며, 자원이 어디에 있든 또는 어떤 방식으로 접근하든 고유하게 식별할 수 있어야 합니다.URI의 일반적인 ..

CAP 이론에 대해 들어봤지만, 정작 CA가 왜 불가능한지, A와 P의 차이는 무엇인지 확실하게 설명할 수 없었습니다. 그래서 이번 기회에 CAP 이론을 제대로 정리해보고자 합니다.1. CAP 이론이란?CAP 이론은 분산 시스템에서는 Consistency(일관성), Availability(가용성), Partition Tolerance(분할 내성) 중 최대 두 가지만 만족할 수 있다는 이론입니다. 즉, 세 가지를 동시에 만족하는 완벽한 분산 시스템은 존재할 수 없습니다.CAP의 구성 요소Consistency (일관성)모든 노드가 항상 동일한 최신 데이터를 반환해야 한다.The property that ensures all nodes in a distributed system see the same data..

자바에서 네트워크 서버를 구현할 때 사용할 수 있는 두 가지 주요 API가 있다: 전통적인 블로킹 I/O 기반의 ServerSocket과 Java NIO(New I/O)의 ServerSocketChannel. 이 두 클래스는 서버 소켓을 구현하는 다른 패러다임을 제공하며, 각각 고유한 장단점과 사용 사례를 가지고 있다.1. ServerSocket (java.net 패키지)ServerSocket은 자바의 전통적인 네트워킹 API의 일부로, Java 1.0에서 도입되었다. 블로킹 I/O 모델을 기반으로 하며 동기적 접근 방식을 사용한다.주요 특징블로킹 I/O: 클라이언트 연결을 대기하는 accept() 메서드는 클라이언트가 연결할 때까지 현재 스레드를 블로킹한다.스트림 기반: 데이터 전송에 InputStre..

1. Fork Join Framework의 개요Fork Join Framework는 Java 7에서 도입된 병렬 처리 프레임워크로, '분할 정복(divide and conquer)' 알고리즘을 효과적으로 구현할 수 있게 해준다. 이 프레임워크의 핵심 아이디어는 큰 작업을 작은 단위로 재귀적으로 분할(fork)하고, 각각의 결과를 합쳐(join) 최종 결과를 얻는 방식이다.주요 구성 요소ForkJoinPool: 작업 스케줄링과 실행을 관리하는 특수한 ExecutorServiceForkJoinTask: 풀에서 실행되는 기본 태스크 타입 (RecursiveAction, RecursiveTask의 상위 클래스)Work-Stealing 알고리즘: 유휴 스레드가 다른 바쁜 스레드의 작업 큐에서 작업을 '훔쳐와' 처..

Redis를 사용하는 분산 환경에서 동시성 제어는 데이터 일관성을 유지하는 데 매우 중요합니다. 두 가지 주요 접근 방식인 낙관적 락과 분산 락의 차이점과 각각의 사용 사례를 자세히 살펴보겠습니다.1. 개념 및 기본 원리낙관적 락(Optimistic Lock)기본 원리: 충돌이 드물게 발생한다고 가정하고, 실제 업데이트 시점에만 충돌을 검사구현 방식: Redis의 WATCH, MULTI, EXEC 명령어 조합 사용작동 방식: 키를 감시(watch)하고 변경 감지 시 트랜잭션 실패 처리분산 락(Distributed Lock)기본 원리: 자원에 접근하기 전에 명시적으로 락을 획득하고 작업 후 해제구현 방식: Redis의 SET NX PX 또는 Redisson 라이브러리 사용작동 방식: 락을 성공적으로 획득한..

서론: 왜 이벤트 기반 I/O인가?자바 네트워크 프로그래밍에서 높은 동시성과 확장성을 달성하기 위해서는 전통적인 블로킹 I/O 방식에서 벗어나 논블로킹(Non-blocking) I/O 모델을 채택하는 것이 필수적입니다. 이러한 맥락에서 client.write()와 같은 직접적인 I/O 호출 대신 key.attach(response)와 key.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE) 패턴을 사용하는 것은 Java NIO의 이벤트 기반 아키텍처를 최대한 활용하는 방법입니다.이 글에서는 이 패턴의 작동 원리와 장점, 그리고 실제 구현 방법에 대해 심층적으로 알아보겠습니다.1. 전통적인 I/O vs 이벤트 기반 I/O전통적인 I/O 모델의 한계전통적인 블로킹 I/O 모델에서는 I/O 작업이..

멀티스레드 환경에서 공유 자원에 대한 안전한 접근을 보장하는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있다: 블로킹(blocking) 방식과 논블로킹(non-blocking) 방식이다. 이 글에서는 논블로킹 동시성 제어의 핵심 메커니즘인 CAS(Compare-And-Swap)에 대해 심층적으로 살펴보고자 한다.CAS란 무엇인가?CAS(Compare-And-Swap)는 멀티스레드 환경에서 원자적(atomic) 연산을 지원하는 저수준 하드웨어 명령어다. 이름에서 알 수 있듯이, CAS는 두 가지 주요 작업을 수행한다:Compare(비교): 메모리 위치의 현재 값을 예상 값과 비교한다.Swap(교환): 값이 일치하면, 새로운 값으로 교체한다.이 두 작업은 단일 원자적 연산으로 실행되기 때문에, 다른 스레드의 간섭 없이..

최근 자바 동시성 프로그래밍 스터디를 진행하면서 흥미로운 문제 상황을 경험했다. 세탁물 처리 파이프라인을 모델링한 멀티스레드 프로그램에서 무한 Busy Waiting이 발생했는데, 이는 JVM 메모리 모델과 CPU 캐시 가시성(visibility) 문제와 직접적인 관련이 있었다. 이 글에서는 해당 문제의 원인과 다양한 해결책을 살펴보고자 한다.문제 상황: 세탁물 처리 파이프라인먼저 문제가 발생한 코드를 간략히 살펴보자. 아래 코드는 세탁소 파이프라인을 모델링한 멀티스레드 프로그램이다:public class MissionA2 { // 세탁물을 표현하는 레코드 private record Washload(int number) {} // 세탁을 담당하는 스레드 private static c..

실시간 통신에 활용될 수 있는 각각의 통신 방식 및 기술들이 실제로 어떻게 활용되는지 함께 살펴보도록 하겠습니다.PollingPolling은 가장 기본적인 실시간 통신 방식으로, 클라이언트가 주기적으로 서버에 새로운 데이터가 있는지 확인하는 방식입니다. 매우 단순한 방식이지만, 실제로 새로운 데이터가 없더라도 계속해서 요청을 보내야 하므로 서버와 네트워크에 불필요한 부하를 주는 단점이 있습니다. 또한 실시간성을 높이기 위해 폴링 주기를 높일 경우 요청이 많이 발생하여 서버의 부하가 증가할 수 있습니다. 반대로 폴링의 주기를 늘릴 경우 실시간성이 떨어지게 됩니다. 활용 사례 : 데이터 업데이트가 빈번하지 않은 경우, 실시간성이 크게 중요하지 않은 경우스포츠 경기의 문자 중계 (경기 상황이 1-2분 간격으로..

자바에서 쓰레드는 커널 쓰레드와 매핑된다운영체제는 쓰레드를 대상으로 컨텍스트 스위칭을 수행한다많은 쓰레드를 생성할수록 각 쓰레드의 작업 시간이 줄어들기 때문에, 자원(쓰레드)의 효율적인 관리가 필요하다쓰레드 풀은 멀티 쓰레드 애플리케이션에서 자원을 절약하면서 병렬성을 유지하는데 도움이 된다쓰레드 풀은 재사용 가능한 쓰레드를 제어하며 인자로 전달받은 Task를 실행하는 방식으로 동작한다.[Thread Pools in Java]1. Executor / ExecutorServiceExecutor : Runnable 타입의 인스턴스를 인자로 받아 실행하는 submit 메서드를 제공하는 함수형 인터페이스ExecutorServicesubmit 메서드 뿐만 아니라, task의 실행 흐름을 제어하는 다양한 메서드를 제..