네, 정확하게 이해하신 것 같아요! 질문 두 가지를 나눠서 명확히 확인해볼게요.
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### 1. "멀티스레드에서 각 스레드의 메모리를 쓰는데 `volatile` 쓰면 둘 다 같은 메인 메모리에서 갖다 쓴다는 거지?"
- **맞아요!**
- **설명**:
- 멀티스레드 환경에서 각 스레드는 성능 최적화를 위해 CPU의 로컬 캐시(또는 스레드별 작업 메모리)를 사용해요. 그래서 변수 값을 메인 메모리에서 직접 읽고 쓰지 않고, 자기 캐시에 복사본을 저장해서 작업할 수 있죠.
- 문제는 한 스레드가 변수 값을 바꿔도 다른 스레드가 그걸 바로 못 볼 수 있다는 거예요. 각자 자기 캐시에서 다른 값을 보고 있을 가능성이 있죠.
- **`volatile`의 역할**:
- `volatile`을 붙이면 스레드가 변수 값을 로컬 캐시에 저장하지 않고, **항상 메인 메모리에서 읽고 쓴다**고 강제해요.
- 즉, 한 스레드가 `volatile` 변수 값을 수정하면 그 값이 메인 메모리에 바로 반영되고, 다른 스레드가 읽을 때도 메인 메모리에서 최신 값을 가져와요.
- **비유**:
- `volatile` 없이: 각 스레드가 자기 노트에 변수 값을 적어놓고 작업해요. 다른 스레드가 공용 노트를 바꿔도 모를 수 있죠.
- `volatile` 있이: 모든 스레드가 공용 노트(메인 메모리)만 보고 작업해요. 누가 바꾸면 바로 다 같이 그걸 봐요.
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### 2. "더블체킹은 인스턴스를 쓰고 있는지 한 번 체크하면 동시에 호출했을 때 두 개 인스턴스 만들어질 수 있는데, 이걸 두 번 하면 두 개 만들어질 일 없는 거야?"
- **맞아요, 거의 정확해요!** 더블체킹(Double-Checked Locking)의 목적과 동작을 좀 더 명확히 정리해볼게요.
- **설명**:
- **문제 상황**: 싱글톤의 `getInstance()`를 여러 스레드가 동시에 호출할 때, 인스턴스가 아직 안 만들어졌다면(`INSTANCE == null`) 여러 스레드가 동시에 `new WhiteListUtil()`을 실행해서 인스턴스가 두 개 이상 생길 수 있어요.
- **한 번 체크만 하면**:
```java
public static WhiteListUtil getInstance() {
if (INSTANCE == null) {
INSTANCE = new WhiteListUtil(); // 동시에 여러 스레드가 여기 들어올 수 있음
}
return INSTANCE;
}
```
- 두 스레드가 `if (INSTANCE == null)`을 동시에 통과하면, 각자 `new WhiteListUtil()`을 호출해서 인스턴스가 두 개 만들어질 수 있죠.
- **더블체킹 (Double-Checked Locking)**:
```java
public static WhiteListUtil getInstance() {
if (INSTANCE == null) { // 첫 번째 체크
synchronized (WhiteListUtil.class) {
if (INSTANCE == null) { // 두 번째 체크
INSTANCE = new WhiteListUtil();
}
}
}
return INSTANCE;
}
```
- **첫 번째 체크**: `synchronized` 밖에서 `INSTANCE == null`을 확인해요. 이미 인스턴스가 만들어졌으면 락을 걸지 않고 바로 반환해서 성능을 아껴요.
- **두 번째 체크**: `synchronized` 블록 안에서 다시 `INSTANCE == null`을 확인해요. 이건 여러 스레드가 동시에 첫 번째 체크를 통과했을 때, 락을 건 스레드만 인스턴스를 생성하게 보장해요.
- **결과**: 두 번 체크하니까 인스턴스가 두 개 만들어질 일이 없어요. 첫 번째 체크로 빠르게 필터링하고, 두 번째 체크로 안전성을 확보하는 거죠.
- **`volatile`과의 연계**:
- `volatile`을 추가하면 더 안전해져요:
```java
private static volatile WhiteListUtil INSTANCE;
```
- 왜냐? `INSTANCE = new WhiteListUtil()`은 객체 생성과 초기화를 포함하는데, `volatile` 없이 JVM이 명령을 재배치하면 다른 스레드가 반쯤 초기화된 객체를 볼 수도 있어요.
- `volatile`은 생성이 완전히 끝난 후에 `INSTANCE`가 다른 스레드에 보이게 보장해줘요.
}
```
- **멀티스레드 안전성**: `volatile`로 메인 메모리에서 값을 읽고 쓰게 하고, 더블체킹으로 인스턴스가 하나만 만들어지게 해요.
- **로그인 필터에서**: 이 싱글톤 객체를 여러 스레드(여러 사용자 요청)가 동시에 호출해도 안전하게 화이트리스트를 공유할 수 있죠.
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### 정리
1. **`volatile`**: 맞아요! 스레드가 각자 로컬 캐시를 쓰는 대신, `volatile`을 붙이면 모두 메인 메모리에서 값을 공유해요.
2. **더블체킹**: 맞아요! 한 번 체크만 하면 동시에 호출 시 인스턴스가 여러 개 생길 수 있는데, 두 번 체크로 단일 인스턴스를 보장해요.
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