자바 volatile 키워드

volatile은 자바에서 멀티스레딩 환경에서 자주 사용되는 키워드로, 변수에 대한 가시성(visibility)을 보장해 주는 기능

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volatile이란?

volatile 키워드는 변수 선언 앞에 붙여서 사용되며, 해당 변수가 여러 스레드에서 동시에 접근될 수 있음을 나타냅니다.

private volatile boolean running = true;

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필요한 상황

자바에서 멀티스레딩을 할 때, 각 스레드는 자신만의 캐시에 변수 값을 저장할 수 있음

이때, 한 스레드가 변경한 값이 다른 스레드에 보이도록 캐시 업데이트 진행

예시:

class Example implements Runnable {
    private boolean running = true;

    public void run() {
        while (running) {
            // do something
        }
    }

    public void stop() {
        running = false;
    }
}

이 코드는 stop() 메서드에서 running을 false로 바꾸더라도, run() 내부의 스레드는 true만 계속 보고 멈추지 않음

private volatile boolean running = true;

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volatile의 효과

1. 가시성 보장 (Visibility)
   • 어떤 스레드가 값을 바꾸면, 다른 모든 스레드는 그 변경을 즉시 볼 수 있습니다.
2. 원자성은 보장하지 않음 (No Atomicity)
   • volatile은 읽기/쓰기 자체는 원자적이지만, 복합 연산(++, += 등)은 원자적이지 않아요.
   • 예: count++는 volatile로도 안전하지 않습니다.

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volatile vs synchronized

특징	volatile	synchronized
가시성	O	O
원자성	X	O
성능	빠름	상대적으로 느림 (락 걸림)
용도	단순 플래그, 읽기/쓰기 변수	복잡한 상태 공유, 연산 등

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🔸 사용 예시

public class FlagExample {
    private volatile boolean flag = false;

    public void setFlagTrue() {
        flag = true;
    }

    public void waitForFlag() {
        while (!flag) {
            // 대기 중
        }
        System.out.println("Flag detected!");
    }
}

요약

• volatile은 멀티 스레드 환경에서 변수 값의 변경이 다른 스레드에 보이지 않는 문제(가시성 문제)를 해결하기 위해 사용된다.
• 일반적으로 CPU는 변수 값을 자신의 캐시에 저장하고 사용하기 때문에, 한 스레드에서 변경한 값이 다른 스레드의 캐시에 반영되지 않아 변경이 전파되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
• volatile 키워드를 사용하면, 변수의 값을 항상 메인 메모리에서 읽고 쓰게 되어 최신 값이 모든 스레드에 보이도록 보장할 수 있다.

• Thread A는 여전히 true인 줄 알고 계속 루프를 돔
• Thread B는 메모리에서 false로 바꿨지만, A는 캐시된 값을 사용 중

• Thread B가 false로 바꾸면
• Thread A도 즉시 최신 값을 보고 루프 종료