개요
컴퓨터에서 여러 프로그램을 한꺼번에 처리하는 방법 중에 동시성과 병렬성이 있다. Golang은 동시성을 처리하기에 용이하도록 설계한 언어로, 이를 위해 Goroutine, Channel 등의 기능을 제공한다. 해당 기능들 덕분에 Golang은 다른 언어에 비해 동시성을 처리하는 데 유리하다고 할 수 있다.
목차
- 동시성이란: 병렬성 vs 동시성
- 기존의 동시성 처리 방법: 멀티 태스킹, 스레드, context switching
- Goroutine: Go에서 스레드를 다루는 방법
- Channel: Goroutine 간의 통신
- 결론: GoLang은 동시성 처리가 용이하게 설계됐고, 다른 언어에 없는 기능을 통해 이를 실천하고 있다.
- 의문점: 다른 언어들은 어떻게 동시성을 처리하는가?
- 참고자료
동시성이란
병렬성 vs 동시성
컴퓨터에서 여러 작업을 동시에 처리하는 방법에는 병렬성과 동시성이 있다. 이 때 병렬성과 동시성은 다음과 같이 정리할 수 있다.
- 병렬성(Parallelism): 여러 일을 한꺼번에 실행하는 방법에 관한 것이다.
- 동시성(Concurrency): 여러 일을 한꺼번에 다루는 문제에 관한 것이다.
이 때 병렬성은 여러 프로세서가 동시에 여러 작업을 처리하는 것을 의미하고, 동시성은 하나의 프로세서가 여러 작업을 번갈아가며 처리하는 것을 의미한다.1
즉, Go가 동시성을 처리하는 데 유리하다면 작업 간에 전환이 빠르다는 것을 의미한다. 그리고 Go는 동시성을 처리하는 데 유리하게 설계된 언어이다2
기존의 동시성 처리 방법
- 멀티 태스킹
- 여러 작업들을 번갈아가며 처리하는 것
- 시분할 시스템을 통해 CPU를 공유하여 여러 작업을 처리한다.
- 스레드를 이용한 동시성 처리
- 스레드는 프로세스 내에서 코드 실행을 담당하는 최소의 단위이다.
- context switching
- 스레드 간에 전환을 하는 것
- system call을 통해 커널에 요청을 하여 스레드를 전환한다.
- system call은 비용이 많이 든다.
Goroutine: Go에서 스레드를 다루는 방법
- goroutine은 스레드가 아니라, runtime scheduler를 통해 관리된다.
- runtime scheduler를 통해 system call을 더 적게 사용하고 동시성을 구현할 수 있다.
- system call 필요한 연산이 생길 경우 발생하는 blocking은 runtime scheduler가 다른 goroutine으로 context switching해서 해결한다.3
Channel: Goroutine 간의 통신
- channel은 goroutine 간에 데이터를 주고 받는 방법이다.
- 할당하고 전달할 수 있는 1급 객체 값(first-class value)이다.
- 1급 객체란?
- 변수/데이터에 할당할 수 있다.
- 객체의 인자(parameter)로 사용할 수 있다.
- 객체의 반환값(return value)으로 사용할 수 있다.
- 1급 객체란?
- 장점
- 동기화를 위해 mutex를 사용하지 않아도 된다.
- 공유가 아닌 소유권 이전이므로 데이터 레이스가 발생하지 않는다.
- 비동기로 데이터를 주고 받을 수 있다.
- 단점
- 데이터를 주고 받는 비용이 발생한다.
- 성능이 mutex에 비해 떨어질 수 있다
| Channel | Mutex |
|---|---|
| 데이터의 소유권을 이전한다 | 캐시 |
| 일의 단위를 나누어서 처리한다 | 상태 |
| 비동기 결과를 소통한다 | 데이터를 공유한다 |
결론
GoLang은 태생적으로 동시성을 처리하기에 효율적인 방법을 고안하여 만들어진 언어이다. 이를 위해 Goroutine과 Channel과 같은 기능을 제공하고 있다. 이 때문에 Golang이 동시성을 처리하는 데 유리하다고 할 수 있다.
의문점
- 다른 언어들은 어떻게 동시성을 처리하는가?
- 어떤 점에서 이들은 Golang에 비해 동시성을 처리하는 것이 불편한가?
참고자료
2024-03-19