자바의 가시성 volatile 를 참조 객체에 사용했을 경우

Question

안녕하세요. 근래에 volatile를 공부하면서 하나 의문점이 생겼습니다.volatile를 참조 객체에 사용할 경우 참조 객체의 변수, 즉 메모리 주소 값이 CPU 캐시에 존재하지 않고 메인 메모리에 존재하게 된다고 이해하고 있습니다.만약, 참조 객체 변수에 다른 객체를 할당해서 주소를 변경하지 않는 이상 volatile 키워드가 필요 없는 것이 아닌가 싶습니다.그렇다면 주소 값이 변경되지 않는 참조 객체의 변수는 사실상 volatile 로 가시성을 확보할 필요가 없다고 생각하는데 맞나요?참조 객체에 volatile 를 사용하는 경우가 있다면 어떤 경우가 있는지 궁금합니다 ㅠ

HJOW · Answer

그래서 상수에는 volatile 을 쓰지 않죠.volatile 을 쓰는 "변수"는 당연히, 참조 자체가 바뀔수도 있다는 가정하에 쓰는 것이죠.

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참조 객체의 주소를 한번 할당하면 계속 같은 메모리 주소에 존재하지 않습니다JVM이 GC하면서 언제든지 새 메모리 주소에 할당할 수 있습니다.volatile의 가시성이라는 건 멀티스레드에서 A 스레드가 변경한 내용을 즉시 B 스레드가 볼 수 있다의 의미이고 주소값과는 큰 연관이 없습니다.참조 변수라고 하더라도 내부의 데이터는 CPU 하드웨어가 판단해서 자주 참조한다면 CPU 캐시에 올릴 수 있으니까요.volatile이 없어서 CPU 캐시에 존재할 경우 B스레드는 CPU 구조상 해당 CPU의 캐시에 존재하는 데이터를 먼저 참조하는데이를 방지하고 동시성을 확보하기 위한 키워드입니다.하지만 현대의 CPU는 하드웨어 레벨에서 캐시 일관성을 지키도록 구현되어있는데도 왜 이 키워드가 필요할까요?자료를 좀 찾아보니 가장 큰 원인은 JIT 컴파일러라고 생각해볼 수 있습니다.JIT 컴파일러는 사용자의 코드를 자유롭게 최적화할 수 있습니다.그 과정에서 호이스팅이 발생하면 캐시 일관성을 거치지 못한 데이터가 생길 수 있습니다.https://stackoverflow.com/questions/65037547/the-volatile-keyword-and-cpu-cache-coherence-protocol 위 자료를 한번 참조해주시면 좋겠습니다.요약하면 다음과 같은 코드가 for(...){ // 블록 내 로컬 변수는 안전함 int tmp = a; println(tmp); }이렇게 호이스팅되었다면 int tmp = a; // 이 시점에서 다른 thread가 값을 b로 변경할 수 있음 for(...){ println(tmp); }문제가 될 수 있겠습니다.

자바의 가시성 volatile 를 참조 객체에 사용했을 경우

2개의 답변

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