스레드로부터 안전한 컬렉션
.NET Framework 4에서는 네임스페이스는 스레드로부터 안전하면서 확장 가능한 몇 가지 컬렉션 클래스를 포함하는 System.Collections.Concurrent 네임스페이스를 도입합니다. 여러 스레드는 사용자 코드에서 추가로 동기화할 필요없이 이러한 컬렉션으로부터 안전하고 효율적으로 항목을 추가하거나 제거할 수 있습니다. 새 코드를 작성하는 경우 여러 스레드가 컬렉션에 동시에 작성될 때마다 동시 컬렉션 클래스를 사용합니다. 공유 컬렉션에서 읽기만 하는 경우에 System.Collections.Generic 네임스페이스에서 클래스를 사용할 수 있습니다. .NET Framework 1.1 또는 이전 런타임을 대상으로 해야 하는 경우가 아니면 1.0 컬렉션 클래스를 사용하지 않는 것이 좋습니다.
.NET Framework 1.0 및 2.0 컬렉션에서 스레드 동기화
.NET Framework 1.0에 도입된 컬렉션은 System.Collections 네임스페이스에 있습니다. 일반적으로 사용되는 ArrayList 및 Hashtable을 포함하는 이러한 컬렉션은 컬렉션 주변에서 스레드로부터 안전한 래퍼를 반환하는 Synchronized 속성을 통해 어느 정도 스레드로부터의 안전성을 제공합니다. 래퍼는 모든 추가 또는 제거 작업에서 전체 컬렉션을 잠그는 방식으로 작동합니다. 따라서 컬렉션에 액세스하려고 하는 각 스레드는 잠금을 사용하기 위해 차례를 기다려야 합니다. 이것은 확장할 수 없고 큰 컬렉션에 상당한 성능 저하가 발생할 수 있습니다. 또한 디자인은 경합 조건에서 완전히 보호되지 않습니다. 자세한 내용은 제네릭 컬렉션에서의 동기화를 참조하세요.
.NET Framework 2.0에 도입된 컬렉션 클래스는 System.Collections.Generic 네임스페이스에 있습니다. 여기에는 List<T>, Dictionary<TKey,TValue> 등이 포함됩니다. 이러한 클래스는 .NET Framework 1.0 클래스에 비해 형식 안정성 및 성능을 향상시킵니다. 그러나 .NET Framework 2.0 컬렉션 클래스는 스레드 동기화를 제공하지 않습니다. 여러 스레드에서 동시에 항목이 추가되거나 제거되는 경우 사용자 코드에서는 모든 동기화를 제공해야 합니다.
.NET Framework 4의 동시 컬렉션 클래스는 .NET Framework 2.0 컬렉션 클래스의 형식 안전성을 제공할 뿐만 아니라 .NET Framework 1.0 컬렉션이 제공하는 스레드로부터의 안전성보다 더 효율적이고 안전하기 때문에 권장됩니다.
세부적인 잠금 및 잠금 해제 메커니즘
동시 컬렉션 형식의 일부에서는 .NET Framework 4에 새로 도입된 SpinLock, SpinWait, SemaphoreSlim 및 CountdownEvent와 같은 간단한 동기화 메커니즘을 사용합니다. 실제로 이러한 동기화 형식이 스레드를 Wait 상태로 전환하기 전 짧은 기간 동안에는 일반적으로 사용 중인 회전을 사용합니다. 대기 시간이 매우 짧을 경우 회전은 비용이 많이 드는 커널 전환을 포함하는 대기보다 훨씬 계산 비용이 적습니다. 회전을 사용하는 컬렉션 클래스의 경우 이 효율성 덕분에 여러 스레드가 매우 빠른 속도로 항목을 추가하고 제거할 수 있습니다. 회전 및 차단에 대한 자세한 내용은 SpinLock 및 SpinWait를 참조하세요.
ConcurrentQueue<T> 및 ConcurrentStack<T> 클래스는 잠금을 전혀 사용하지 않습니다. 대신, 스레드로부터의 안전성을 달성하기 위해 Interlocked 작업을 사용합니다.
참고
동시 컬렉션 클래스가 ICollection을 지원하기 때문에 이러한 속성이 관련되지 않은 경우에도 IsSynchronized 및 SyncRoot 속성에 대한 구현을 제공합니다. IsSynchronized는 항상 false를 반환하고 SyncRoot는 항상 null(Visual Basic의 Nothing)입니다.
다음 테이블에서는 System.Collections.Concurrent 네임스페이스의 컬렉션 형식을 나열합니다.
| 형식 | 설명 |
|---|---|
| BlockingCollection<T> | IProducerConsumerCollection<T>을 구현하는 모든 형식에 대해 경계 및 차단 기능을 제공합니다. 자세한 내용은 BlockingCollection 개요를 참조하세요. |
| ConcurrentDictionary<TKey,TValue> | 키-값 쌍의 사전을 스레드로부터 안전하게 구현합니다. |
| ConcurrentQueue<T> | FIFO(선입선출) 큐를 스레드로부터 안전하게 구현합니다. |
| ConcurrentStack<T> | LIFO(후입선출) 스택을 스레드로부터 안전하게 구현합니다. |
| ConcurrentBag<T> | 요소의 순서 없는 컬렉션을 스레드로부터 안전하게 구현합니다. |
| IProducerConsumerCollection<T> | 형식이 BlockingCollection에 사용하도록 구현해야 하는 인터페이스입니다. |
관련 항목
| 제목 | 설명 |
|---|---|
| BlockingCollection 개요 | BlockingCollection<T> 형식에서 제공하는 기능에 대해 설명합니다. |
| 방법: ConcurrentDictionary에서 항목 추가 및 제거 | ConcurrentDictionary<TKey,TValue>에서 요소를 추가하고 제거하는 방법에 관해 설명합니다. |
| 방법: BlockingCollection에서 개별적으로 항목 추가 및 가져오기 | 읽기 전용 열거자를 사용하지 않고 차단 컬렉션에서 항목을 추가하고 검색하는 방법에 대해 설명합니다. |
| 방법: 컬렉션에 한계 지정 및 차단 기능 추가 | 컬렉션 클래스를 IProducerConsumerCollection<T> 컬렉션에 대한 기본 스토리지 메커니즘으로 사용하는 방법을 설명합니다. |
| 방법: ForEach를 사용하여 BlockingCollection의 항목 제거 | foreach(Visual Basic의 For Each)를 사용하여 차단 컬렉션에서 모든 항목을 제거하는 방법에 대해 설명합니다. |
| 방법: 파이프라인에서 차단 컬렉션 배열 사용 | 파이프라인을 구현하는 동시에 여러 차단 컬렉션을 사용하는 방법에 대해 설명합니다. |
| 방법: ConcurrentBag을 사용하여 개체 풀 만들기 | 개체를 끊임없이 새로 만드는 대신 다시 사용할 수 있는 시나리오에서 동시 모음을 사용하고 성능을 향상시키는 방법을 보여 줍니다. |