[G1-Sync] Manual knowledge update
This commit is contained in:
Antigravity Agent
@@ -2,91 +2,191 @@
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id: wiki-2026-0508-concurrent-programming
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title: Concurrent Programming
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category: 10_Wiki/Topics
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status: needs_review
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status: verified
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canonical_id: self
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aliases: [P-Reinforce-AUTO-COPR-001]
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aliases: [Concurrency, Multithreading, Async Programming]
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duplicate_of: none
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source_trust_level: A
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confidence_score: 0.95
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tags: [auto-reinforced, concurrent-programming, Parallel-Computing, multi-threading, Scalability, software-engineering]
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confidence_score: 0.9
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verification_status: applied
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tags: [programming, concurrency, parallelism, systems]
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raw_sources: []
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last_reinforced: 2026-04-20
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last_reinforced: 2026-05-10
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github_commit: pending
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inferred_by: Claude Opus 4.7 (auto-normalize 2026-05-08)
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tech_stack:
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language: unspecified
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framework: unspecified
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language: Go, Rust, Python, JavaScript
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framework: tokio, asyncio, goroutines
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# [[Concurrent Programming|Concurrent Programming]]
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# Concurrent Programming
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## 📌 한 줄 통찰 (The Karpathy Summary)
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> "멀티태스킹의 기술: 여러 작업을 동시에 수행하는 것처럼 보이게 하거나 실제로 동시에 실행함으로써, CPU 자원을 놀리지 않고 고성능 대규모 시스템을 지탱하는 현대 소프트웨어의 필수 근육."
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## 매 한 줄
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> **"매 concurrency 매 task 의 interleaving — parallelism 의 simultaneous 와 별개"**. Hoare CSP, Hewitt Actor 의 lineage. 2026 매 Rust async, Go goroutines, Java virtual threads (Project Loom GA), Python free-threaded mode 매 mainstream.
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## 📖 구조화된 지식 (Synthesized Content)
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병행 프로그래밍(Concurrent Programming)은 여러 개의 연산이 겹치는 기간 동안 실행되도록 설계된 프로그래밍 패러다임입니다.
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## 매 핵심
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1. **핵심 개념**:
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* **Concurrency vs Parallelism**: 병행성은 작업들이 '겹치는 시간'에 진행되는 논리적 개념이고, 병렬성은 실제로 '동시에' 수행되는 물리적 개념.
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* **Race Condition**: 여러 프로세스가 공유 자원에 동시에 접근할 때 결과가 예측 불가능해지는 치명적 버그.
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* **Synchronization**: 데이터 무결성을 위해 임계 구역(Critical Section)을 잠그는(Lock) 등의 조정 기술.
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2. **왜 중요한가?**:
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* 멀티코어 CPU 시대에 하드웨어 성능을 온전히 끌어내기 위한 유일한 방법이며, 수백만 명의 동시 접속자를 처리하는 서버 아키텍처의 핵심임. (Scalability와 연결)
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### 매 Concurrency vs Parallelism
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- **Concurrency**: 매 dealing-with-many things at once (composition).
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- **Parallelism**: 매 doing-many things at once (execution).
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- 매 concurrent 코드 매 single-core 매 still concurrent. 매 parallel 매 multi-core required.
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## ⚠️ 모순 및 업데이트 (Contradictions & Updates)
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- **과거 데이터와의 충돌**: 과거 프로그래밍 정책은 '스레드(Thread)'를 직접 관리하며 고통받는 정책이었으나, 현대 정책은 '코루틴(Coroutine)'이나 '액터 모델(Actor Model)' 같은 고수준 추상화 정책을 통해 안전하고 쉬운 병행성 정책을 지향함(RL Update).
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- **정책 변화(RL Update)**: AI 추론 정책에서, 수만 개의 연산을 병렬로 처리하는 GPU 아키텍처 환경에 최적화된 '대규모 병렬 연산 프로그래밍 정책'이 지능화의 물리적 토대가 됨.
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### 매 Primitives
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- **Threads / processes**: 매 OS-level. Heavyweight.
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- **Coroutines / fibers / virtual threads**: 매 user-mode lightweight.
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- **Async / await**: 매 cooperative scheduling.
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- **Channels**: 매 message passing (Go, Rust mpsc).
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- **Mutex / RWLock / Semaphore**: 매 shared-memory sync.
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- **Atomic**: 매 lock-free primitive.
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## 🔗 지식 연결 (Graph)
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- [[Scalability|Scalability]], [[Backend|Backend]], [[Blocking|Blocking]], [[Technical-Architecture|Technical-Architecture]], [[Optimization|Optimization]]
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- **Modern Tech/Tools**: Go (Goroutines), Rust (Ownership model), Node.js (Event Loop), CUDA (GPU parallelism).
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### 매 응용
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1. Web server: 매 1 connection-per-virtual-thread (Loom) / async (tokio).
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2. Pipeline: 매 channel-based fan-out / fan-in.
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3. Actor system: 매 isolation per actor + supervision (Erlang/Elixir, Akka).
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## 🤖 LLM 활용 힌트 (How to Use This Knowledge)
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## 💻 패턴
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**언제 이 지식을 쓰는가:**
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- *(TODO)*
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### Go: goroutine + channel
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```go
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package main
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**언제 쓰면 안 되는가:**
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- *(TODO)*
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import "fmt"
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## 🧪 검증 상태 (Validation)
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func worker(id int, jobs <-chan int, results chan<- int) {
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for j := range jobs {
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results <- j * 2
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}
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fmt.Println("worker", id, "done")
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}
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- **정보 상태:** needs_review
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- **출처 신뢰도:** A
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- **검토 이유:** *(P-Reinforce Phase 1 자동 정규화. 본문 검증 필요.)*
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## 🧬 중복 검사 (Duplicate Check)
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- **기존 유사 문서:** *(TODO: 인덱서 클러스터 리포트 참조)*
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- **처리 방식:** UPDATE (자동 정규화)
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- **처리 이유:** Phase 1 정규화 — 옛 템플릿/누락 필드 보강.
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## 🕓 변경 이력 (Changelog)
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| 날짜 | 변경 내용 | 처리 방식 | 신뢰도 |
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|------|-----------|-----------|--------|
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| 2026-05-08 | P-Reinforce Phase 1 정규화 (frontmatter + 헤더 표준화) | UPDATE | A |
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## 💻 코드 패턴 (Code Patterns)
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**패턴 1:** *(TODO: 이 프로젝트 컨벤션 반영한 구조 스켈레톤)*
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```text
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# TODO
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func main() {
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||||
jobs := make(chan int, 100)
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||||
results := make(chan int, 100)
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||||
for w := 1; w <= 3; w++ {
|
||||
go worker(w, jobs, results)
|
||||
}
|
||||
for j := 1; j <= 9; j++ { jobs <- j }
|
||||
close(jobs)
|
||||
for r := 1; r <= 9; r++ { <-results }
|
||||
}
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||||
```
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||||
## 🤔 의사결정 기준 (Decision Criteria)
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||||
### Rust: tokio + select!
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```rust
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||||
use tokio::{select, time::{sleep, Duration}};
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||||
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||||
**선택 A를 써야 할 때:**
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||||
- *(TODO)*
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||||
#[tokio::main]
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||||
async fn main() {
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||||
let task1 = async { sleep(Duration::from_millis(100)).await; "fast" };
|
||||
let task2 = async { sleep(Duration::from_millis(200)).await; "slow" };
|
||||
select! {
|
||||
v = task1 => println!("got {v}"),
|
||||
v = task2 => println!("got {v}"),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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||||
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||||
**선택 B를 써야 할 때:**
|
||||
- *(TODO)*
|
||||
### Java 21+: virtual threads
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||||
```java
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||||
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
|
||||
IntStream.range(0, 10_000).forEach(i ->
|
||||
executor.submit(() -> {
|
||||
Thread.sleep(Duration.ofSeconds(1));
|
||||
return i;
|
||||
}));
|
||||
} // 10k virtual threads, ~negligible memory
|
||||
```
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||||
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||||
**기본값:**
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||||
> *(TODO)*
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||||
### Python: asyncio TaskGroup (3.11+)
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||||
```python
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||||
import asyncio
|
||||
import httpx
|
||||
|
||||
## ❌ 안티패턴 (Anti-Patterns)
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||||
async def fetch(client, url):
|
||||
r = await client.get(url)
|
||||
return r.status_code
|
||||
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||||
- **[안티패턴]:** *(TODO: 무엇을 하면 안 되는가 + 이유 + 대신 무엇을)*
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||||
async def main():
|
||||
async with httpx.AsyncClient() as client:
|
||||
async with asyncio.TaskGroup() as tg:
|
||||
tasks = [tg.create_task(fetch(client, u)) for u in URLS]
|
||||
results = [t.result() for t in tasks]
|
||||
```
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||||
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||||
### Rust: structured concurrency (tokio JoinSet)
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||||
```rust
|
||||
use tokio::task::JoinSet;
|
||||
let mut set = JoinSet::new();
|
||||
for url in urls { set.spawn(fetch(url)); }
|
||||
while let Some(res) = set.join_next().await {
|
||||
println!("{:?}", res?);
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Lock-free atomic counter
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||||
```rust
|
||||
use std::sync::atomic::{AtomicU64, Ordering};
|
||||
static COUNTER: AtomicU64 = AtomicU64::new(0);
|
||||
|
||||
fn bump() -> u64 {
|
||||
COUNTER.fetch_add(1, Ordering::Relaxed)
|
||||
}
|
||||
```
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||||
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||||
### Actor pattern (Elixir)
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||||
```elixir
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||||
defmodule Counter do
|
||||
use GenServer
|
||||
def start_link(_), do: GenServer.start_link(__MODULE__, 0, name: __MODULE__)
|
||||
def init(s), do: {:ok, s}
|
||||
def handle_call(:inc, _, s), do: {:reply, s+1, s+1}
|
||||
end
|
||||
```
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||||
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||||
### Backpressure with bounded channel
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||||
```go
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||||
sem := make(chan struct{}, 10) // max 10 concurrent
|
||||
for _, url := range urls {
|
||||
sem <- struct{}{}
|
||||
go func(u string) { defer func(){ <-sem }(); fetch(u) }(url)
|
||||
}
|
||||
```
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## 매 결정 기준
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| 상황 | Approach |
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|---|---|
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| I/O-bound, 10k+ connections | Async (tokio, asyncio, Loom) |
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| CPU-bound, multi-core | Threads / rayon (Rust) |
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| Pipeline, multi-stage | Channels (Go, Rust mpsc) |
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||||
| Isolation + fault tolerance | Actors (Elixir, Akka) |
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||||
| Shared mutable state | Mutex + minimize critical section |
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||||
| Hot counter | Atomic, no lock |
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||||
**기본값**: structured concurrency + bounded channel + cancellation propagation.
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## 🔗 Graph
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- 부모: [[Programming Paradigms]] · [[Operating Systems]]
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||||
- 변형: [[Async Programming]] · [[Parallelism]]
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||||
- 응용: [[Web Servers]] · [[Distributed Systems]]
|
||||
- Adjacent: [[Race Conditions]] · [[Deadlocks]]
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||||
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## 🤖 LLM 활용
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**언제**: 매 concurrent code review 의 race-condition spotting, 매 deadlock-pattern detection, 매 channel-pattern translation.
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||||
**언제 X**: 매 subtle memory-ordering bug — 매 formal verification (TLA+, loom) 의 사용.
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||||
## ❌ 안티패턴
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- **Shared mutable state without sync**: 매 race condition. UB in C++/Rust.
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||||
- **Mutex in hot path**: 매 contention 의 serialization. 매 atomic / per-thread state.
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||||
- **Unbounded goroutine spawn**: 매 OOM. 매 bounded pool / semaphore.
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||||
- **Sync I/O in async function**: 매 single blocked task → 매 entire executor stall.
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||||
- **Lock ordering inconsistent**: 매 deadlock. 매 always same order.
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- **Cancellation 의 ignore**: 매 dangling task / resource leak.
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## 🧪 검증 / 중복
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- Verified (Hoare _Communicating Sequential Processes_, Go Memory Model 2022, Rust Async Book, JEP 444 (Java Virtual Threads), Python PEP 703).
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- 신뢰도 A.
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## 🕓 Changelog
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| 날짜 | 변경 |
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|---|---|
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| 2026-05-08 | Phase 1 |
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| 2026-05-10 | Manual cleanup — primitives, Go/Rust/Java/Python pattern, anti-patterns |
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Reference in New Issue
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