동기, 비동기, 블로킹, 논블로킹 (cpp)

동기와 비동기

동기

작업을 순차적으로 진행하는 방식

하나의 작업이 끝날 때까지 다음 작업은 실행되지 않고 기다린다.

 

예시 : 작업 A -> 작업 B -> 작업 C (A가 끝날 때까지 B, C는 실행되지 않음)

비동기

작업을 기다리지 않고 동시에 진행

작업을 요청하면 그 작업이 완료될 때까지 기다리지 않고, 다른 작업을 계속 진행

 

예시 : 작업 A -> 작업 B -> 작업 C (A가 진행되는 동안 B와 C도 동시에 실행될 수 있음)

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블로킹과 논블로킹

블로킹

작업이 완료될 때까지 제어권을 반환하지 않는 방식

어떠한 작업이 끝날때까지 기다렸다가 작업을 수행하는 경우

 

예시 : 작업 A -> 대기 -> 작업 B -> 대기 -> 작업 C (각 작업이 끝날 때까지 대기)

논블로킹

작업이 진행되는 동안에도 제어권을 반환하고 다른 작업을 계속 진행

다른 작업과 상관없이 자신의 작업을 수행하는 것

 

예시 : 작업 A 진행 중 -> 작업 B 시작 -> 작업 C 시작 (각 작업은 독립적으로 실행)

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즉, 동기와 비동기는 작업의 순서를 순차적으로 할것이냐, 순차적이지않게 진행할 것이냐를 이야기하는것이고, 블로킹 논블로킹은 어떤한 작업을 진행해야할때, 작업에 대해 제어권을 가지고 핸들링하는것을 이야기한다.

 

동기와 비동기 : 작업의 순서

블로킹과 논블로킹 : 제어권의 반환여부

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코드를 통한 예시 (cpp)

동기 블로킹

void print(const std::string& message) {
	std::cout << "[start] :" << message << std::endl;
	std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 2s
	std::cout << "[end] :" << message << std::endl;
}

...
	print("hello!");
	print("world!");
...

[start] :hello!
[start] :world!
[end] :hello!
[end] :world!

동기 : 함수의 호출이 끝날때까지 다음코드는 실행되지않는다.

블로킹 : 호출된 함수가 실행되는 동안 제어권을 반환받지 못한다.

비동기 논블로킹

void print(const std::string& message) {
	std::cout << "[start] :" << message << std::endl;
	std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 2s
	std::cout << "[end] :" << message << std::endl;
}

...
	std::thread t1(print, "hello!");
	std::thread t2(print, "world!");
	
	t1.detach();
	t2.detach();
	std::cout << "Main thread start!" << std::endl;

	std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3)); // 3s

	std::cout << "Main thread end!" << std::endl;
...

[start] :hello!
[end] :hello!
Main thread start!
[start] :world!
[end] :world!
Main thread end!

비동기 : thread를 바탕으로 별도의 스레드를 통해 동작하였기때문에 t1 이 실행되는 동안 t2 도 동시에 실행이 이루어진다.

논블로킹 : detach를 사용하여 메인 스레드와 독립적으로 실행이 된다.

동기 논블로킹

코드를 통해 표현하기애매하다.

동기: 작업들이 순차적으로 진행되므로, 각 작업은 이전 작업이 완료될 때까지 기다립니다.

논블로킹: 작업이 완료될 때까지 기다리지 않고, 다른 작업을 진행할 수 있습니다.

 

위와 같은 특징을 가지고있기때문에 두 개념이 본질적으로 상반된 성격을 가진다.

동기는 코드의 진행을 순차적으로 한다는 큰 틀을 가지고있기때문에 논블로킹을 한다고 해도 동기로 인해 묻혀버린다

 

비동기 블로킹

void print(const std::string& message) {
	std::cout << "[start] :" << message << std::endl;
	std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 2s
	std::cout << "[end] :" << message << std::endl;
}

...
	std::thread t1(print, "hello!");
	std::thread t2(print, "world!");
	
	t1.join();
	t2.join();
	std::cout << "Main thread start!" << std::endl;

	std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3)); // 3s

	std::cout << "Main thread end!" << std::endl;
...

[start] :hello!
[end] :hello!
[start] :world!
[end] :world!
Main thread start!
Main thread end!

비동기 : thread를 바탕으로 별도의 스레드를 통해 동작하였기때문에 t1 이 실행되는 동안 t2 도 동시에 실행이 이루어진다.

블로킹: join 으로 인하여 블로킹처리가 되어 join thread가 마무리가 되기전까지 넘어갈 수 없다.