volatile

`volatile`에 대해 궁금하신 거군요! `volatile`은 자바에서 멀티스레드 프로그래밍과 관련된 중요한 키워드인데, 쉽게 풀어서 설명해볼게요.

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### `volatile`이란?
- **정의**: `volatile`은 자바에서 변수에 붙이는 키워드로, 이 변수가 **스레드 간의 메모리 가시성(visibility)**을 보장해줘요. 즉, 한 스레드가 이 변수를 수정하면 다른 스레드가 그 변경 사항을 바로 볼 수 있게 해줍니다.
- **주요 역할**: 스레드가 변수 값을 로컬 캐시(CPU 캐시)에 저장해서 따로 놀지 않게 하고, 항상 메인 메모리에서 값을 읽고 쓰게 강제해요.

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### 왜 필요할까?
멀티스레드 환경에서 스레드는 성능을 위해 각자 로컬 캐시를 사용해요. 이 때 변수 값이 메인 메모리와 로컬 캐시에 다르게 저장될 수 있어서 문제가 생길 수 있죠.

#### 예시 (volatile 없이)
```java
public class ThreadExample {
    private static boolean flag = false;

    public static void main(String[] args) {
        Thread writer = new Thread(() -> {
            flag = true; // 스레드 1이 flag를 true로 변경
            System.out.println("Flag set to true");
        });

        Thread reader = new Thread(() -> {
            while (!flag) { // 스레드 2가 flag를 읽음
                // 계속 루프
            }
            System.out.println("Flag is true, exiting");
        });

        writer.start();
        reader.start();
    }
}
```
- **문제**: `flag`가 `volatile`이 아니면, 스레드 2가 로컬 캐시에서 `flag = false`를 계속 보고 있을 수 있어요. 스레드 1이 메인 메모리에서 `flag`를 `true`로 바꿔도, 스레드 2가 그걸 못 보고 무한 루프에 빠질 가능성이 있죠.

#### `volatile` 추가 후
```java
public class ThreadExample {
    private static volatile boolean flag = false;

    public static void main(String[] args) {
        Thread writer = new Thread(() -> {
            flag = true;
            System.out.println("Flag set to true");
        });

        Thread reader = new Thread(() -> {
            while (!flag) {
                // flag가 true가 되면 종료
            }
            System.out.println("Flag is true, exiting");
        });

        writer.start();
        reader.start();
    }
}
```
- **`volatile` 효과**: `flag`가 `volatile`로 선언되면, 스레드 1이 `flag = true`로 변경한 값이 메인 메모리에 바로 반영되고, 스레드 2도 메인 메모리에서 최신 값을 읽어요. 그래서 무한 루프에 빠지지 않고 정상적으로 종료됩니다.

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### `volatile`의 핵심 특징
1. **가시성(Visibility)**:
   - 한 스레드가 `volatile` 변수에 값을 쓰면, 그 값이 다른 모든 스레드에 즉시 보이게 돼요.
   - 반대로, 스레드가 `volatile` 변수를 읽을 때는 항상 메인 메모리에서 최신 값을 가져와요.

2. **원자성(Atomicity)은 보장 안 함**:
   - `volatile`은 변수 값의 읽기/쓰기 순서를 보장하지 않아요. 예를 들어, `i++` 같은 연산(`i = i + 1`)은 원자적이지 않으니까 `volatile`만으로는 동기화가 안 돼요. 이런 경우는 `synchronized`나 `AtomicInteger`를 써야 해요.

3. **순서 보장(Memory Barrier)**:
   - `volatile` 쓰기 전에 일어난 작업은 그 이후의 읽기에서 보장돼요. 이건 JVM이 명령을 재배치(reordering)하지 않게 막아주는 효과예요.

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### 질문 맥락에서 `volatile`
당신이 준 코드에서 `WhiteListUtil`에 `volatile`이 이렇게 쓰였죠:
```java
private static volatile WhiteListUtil INSTANCE;
```
- **왜 `volatile`을 썼나요?**
  - `WhiteListUtil`은 싱글톤으로, `getInstance()`에서 Double-Checked Locking을 사용해요:
    ```java
    public static WhiteListUtil getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            synchronized (WhiteListUtil.class) {
                if (INSTANCE == null) {
                    INSTANCE = new WhiteListUtil();
                }
            }
        }
        return INSTANCE;
    }
    ```
  - 멀티스레드 환경에서 여러 스레드가 동시에 `getInstance()`를 호출할 수 있어요.
  - `volatile`이 없으면, 한 스레드가 `INSTANCE = new WhiteListUtil()`로 객체를 생성하는 중에 다른 스레드가 반쯤 초기화된 `INSTANCE`를 볼 수도 있어요(메모리 재배치 문제 때문에).
  - `volatile`을 붙이면:
    1. `INSTANCE`에 객체가 완전히 초기화된 후에 다른 스레드에 보이게 보장.
    2. 모든 스레드가 메인 메모리에서 최신 `INSTANCE` 값을 읽음.

- **결과**: `volatile` 덕분에 싱글톤 객체가 안전하게 생성되고, 모든 스레드가 동일한 인스턴스를 공유할 수 있어요.

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### 비유로 이해하기
- `volatile`을 "메모리의 실시간 방송"이라고 생각해보세요.
  - 일반 변수: 각 스레드가 자기 TV에서 녹화본을 보고 있어요. 다른 스레드가 방송 내용을 바꿔도 바로 안 보일 수 있죠.
  - `volatile` 변수: 모든 스레드가 실시간 생방송을 봐요. 한 스레드가 내용을 바꾸면 즉시 모든 스레드 화면에 반영돼요.

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### 정리
- **`volatile ` 뜻**: 변수의 변경 사항을 모든 스레드가 즉시 볼 수 있게 해줘요.
- **질문에서 역할**: `WhiteListUtil`의 싱글톤 인스턴스가 멀티스레드 환경에서 안전하게 생성되고 공유되게 보장해줘요.
- **한계**: 값의 가시성은 보장하지만, 복잡한 연산(`i++` 등)은 보호 못 해요. 그건 `synchronized`나 다른 도구가 필요.