Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
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C# - 지연 실행이 꼭 필요한 상황이 아니라면 singleton 패턴에서 DCLP보다는 static 초기화를 권장

전에도 이에 대해 다룬 적이 있지만,

C# Singleton 인스턴스 생성
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/896

이번엔 간단한 성능 테스트를 해보겠습니다. DCLP(Double Checked Locking Pattern)로는 이렇게 코딩하고,

public class DCLP
{
    static DCLP _instance = null;
    static object _lock = new ();

    public int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }

    public static DCLP Instance
    {
        get
        {
            if (_instance == null)
            {
                lock (_lock)
                {
                    if (_instance == null)
                    {
                        _instance = new();
                    }
                }
            }

            return _instance;
        }
    }
}

static 초기화 처리는 이런 식으로 할 텐데요,

public class CCtor
{
    static CCtor _instance = new CCtor();

    public int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }

    public static CCtor Instance
    {
        get
        {
            return _instance;
        }
    }
}

DCLP의 경우 코드도 길기 때문에 그냥 봐도 속도 면에서 불리해 보입니다. 게다가 static 초기화의 경우 단순한 인스턴스 반환이므로 JIT 컴파일 시 최적화로 인해 in-line 처리를 하므로 사실상 메서드 호출이 아닌, 값을 직접 사용하는 식으로 처리하기 때문에 비교 불가의 성능을 보입니다.

아래는 그 테스트 결과입니다.

int count = 1;
action(1, "touch-JIT", DCLPLoop, count);
action(1, "touch-JIT", CCtorLoop, count);

count = 500;
action(100000, "DCLPLoop", DCLPLoop, count);
action(100000, "CCtorLoop", CCtorLoop, count);

/* 출력 결과
touch-JIT : 0
touch-JIT : 0

DCLPLoop : 658
CCtorLoop : 30
*/

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)

의미상으로 보면, DCLP의 경우에도 if 문 처리 정도의 부하만 있을 듯하지만, 인라인 시킬 수 없다는 단점으로 인해 메서드 호출의 prologue/epilogue 코드 실행을 동반하면서 적어도 다음의 굵은 폰트 영역에 해당하는 코드는 매번 실행되는 부하를 갖게 됩니다.

public static DCLP Instance
    82:         {
    83:             get
    84:             {
    85:                 if (_instance == null)
00F00CA0 55                   push        ebp  
00F00CA1 8B EC                mov         ebp,esp  
00F00CA3 57                   push        edi  
00F00CA4 83 EC 20             sub         esp,20h  
00F00CA7 8D 7D DC             lea         edi,[ebp-24h]  
00F00CAA B9 07 00 00 00       mov         ecx,7  
00F00CAF 33 C0                xor         eax,eax  
00F00CB1 F3 AB                rep stos    dword ptr es:[edi]  
00F00CB3 83 3D F0 42 DE 00 00 cmp         dword ptr ds:[0DE42F0h],0  
00F00CBA 74 05                je          ConsoleApp2.DCLP.get_Instance()+021h (0F00CC1h)  
00F00CBC E8 BF F0 7C 73       call        746CFD80  
00F00CC1 33 D2                xor         edx,edx  
00F00CC3 89 55 E0             mov         dword ptr [ebp-20h],edx  
00F00CC6 83 3D 7C 35 A9 03 00 cmp         dword ptr ds:[3A9357Ch],0  
00F00CCD 75 6E                jne         ConsoleApp2.DCLP.get_Instance()+09Dh (0F00D3Dh)  
    86:                 {
    87:                     lock (_lock)
00F00CCF A1 80 35 A9 03       mov         eax,dword ptr ds:[03A93580h]  
00F00CD4 89 45 E0             mov         dword ptr [ebp-20h],eax  
00F00CD7 33 D2                xor         edx,edx  
00F00CD9 89 55 E4             mov         dword ptr [ebp-1Ch],edx  
00F00CDC 8D 55 E4             lea         edx,[ebp-1Ch]  
00F00CDF 8B 4D E0             mov         ecx,dword ptr [ebp-20h]  
00F00CE2 E8 69 77 C2 71       call        System.Threading.Monitor.Enter(System.Object, Boolean ByRef) (72B28450h)  
    88:                     {
    89:                         if (_instance == null)
00F00CE7 83 3D 7C 35 A9 03 00 cmp         dword ptr ds:[3A9357Ch],0  
00F00CEE 75 24                jne         ConsoleApp2.DCLP.get_Instance()+074h (0F00D14h)  
    90:                         {
    91:                             _instance = new();
00F00CF0 B9 9C 61 DE 00       mov         ecx,0DE619Ch  
00F00CF5 E8 FA 23 ED FF       call        CORINFO_HELP_NEWSFAST (0DD30F4h)  
00F00CFA 89 45 DC             mov         dword ptr [ebp-24h],eax  
00F00CFD 8B 4D DC             mov         ecx,dword ptr [ebp-24h]  
00F00D00 FF 15 DC 61 DE 00    call        dword ptr [Pointer to: CLRStub[MethodDescPrestub]@cdbb715500f004e5 (0DE61DCh)]  
00F00D06 8B 45 DC             mov         eax,dword ptr [ebp-24h]  
00F00D09 8D 15 7C 35 A9 03    lea         edx,ds:[3A9357Ch]  
00F00D0F E8 EC DE 42 73       call        7432EC00  
    92:                         }
    93:                     }
00F00D14 90                   nop  
00F00D15 C7 45 EC 00 00 00 00 mov         dword ptr [ebp-14h],offset ConsoleApp2.DCLP.get_Instance()+078h (00h)  
00F00D1C C7 45 F0 FC 00 00 00 mov         dword ptr [ebp-10h],0FCh  
00F00D23 68 48 0D F0 00       push        offset ConsoleApp2.DCLP.get_Instance()+0A8h (0F00D48h)  
00F00D28 EB 00                jmp         ConsoleApp2.DCLP.get_Instance()+08Ah (0F00D2Ah)  
00F00D2A 0F B6 45 E4          movzx       eax,byte ptr [ebp-1Ch]  
00F00D2E 85 C0                test        eax,eax  
00F00D30 74 08                je          ConsoleApp2.DCLP.get_Instance()+09Ah (0F00D3Ah)  
00F00D32 8B 4D E0             mov         ecx,dword ptr [ebp-20h]  
00F00D35 E8 6D DD 42 73       call        7432EAA7  
00F00D3A 58                   pop         eax  
00F00D3B FF E0                jmp         eax  
    94:                 }
    95: 
    96:                 return _instance;
00F00D3D A1 7C 35 A9 03       mov         eax,dword ptr ds:[03A9357Ch]  
00F00D42 8D 65 FC             lea         esp,[ebp-4]  
00F00D45 5F                   pop         edi  
00F00D46 5D                   pop         ebp  
00F00D47 C3                   ret  

이런 면에서 볼 때, '지연 처리'가 절실하게 필요한 상황이 아니라면 static 초기화를 이용한 singleton 처리가 여러모로 장점을 갖습니다.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 12/30/2020]

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댓글 작성자
 



2024-06-13 09시26분
Reordering on an Alpha processor
; https://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/AlphaReordering.html

The "Double-Checked Locking is Broken" Declaration
; https://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/DoubleCheckedLocking.html

Lock-free algorithms: The singleton constructor
; https://devblogs.microsoft.com/oldnewthing/20110406-00/?p=11023

Lock-free reference-counting a TLS slot using atomics, part 1
; https://devblogs.microsoft.com/oldnewthing/20240612-00/?p=109887

Lock-free reference-counting a TLS slot using atomics, part 2
; https://devblogs.microsoft.com/oldnewthing/20240613-00/?p=109892

Lock-free reference-counting a TLS slot using atomics, part 3
; https://devblogs.microsoft.com/oldnewthing/20240614-00/?p=109902
정성태

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NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
2910정성태4/29/201525664오류 유형: 284. System.TypeLoadException: Could not load type 'System.Reflection.AssemblySignatureKeyAttribute' from assembly [1]
2909정성태4/29/201521826오류 유형: 283. WCF 연결 오류 - Expected record type 'PreambleAck'
2908정성태4/29/201530076오류 유형: 282. 원격에서 SQL 서버는 연결되지만, SQL Express는 연결되지 않는 경우
2907정성태4/29/201520216.NET Framework: 510. 제네릭(Generic) 인자에 대한 메타데이터 등록 확인
2906정성태4/28/201522697오류 유형: 281. DebugView로 인한 System.Diagnostics.Trace.WriteLine 멈춤(Hang) 현상
2905정성태4/27/201523298오류 유형: 280. HttpResponse.Headers.Add에서 "System.PlatformNotSupportedException: This operation requires IIS integrated pipeline mode." 예외 발생
2904정성태4/27/201528126DDK: 6. ZwTerminateProcess로 프로세스를 종료하는 Device Driver 프로그램 [2]파일 다운로드1
2903정성태4/20/201521850Windows: 110. (무료) 마이크로소프트 온라인 강좌 소개 - Azure에서 제공하는 계정 관리 서비스
2902정성태4/16/201527790Windows: 109. (무료) 마이크로소프트 온라인 강좌 소개 - Active Directory 이해
2901정성태4/15/201524383Windows: 108. (무료) 마이크로소프트 온라인 강좌 소개 - Windows Server 2012 R2 주요 기술 (Hyper-V 관점)
2900정성태3/24/201523504오류 유형: 279. robocopy 오류 - The file cannot be accessed by the system [4]
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2897정성태3/18/201520804오류 유형: 278. LoadLibrary("...") failed - Invalid access to memory location.
2896정성태3/18/201520843VC++: 90. Visual Studio 2013에서 Visual Basic 6용 ATL Control 제작
2895정성태3/18/201524095VC++: 89. Visual Studio 2015 - auto 반환 타입 및 thread_local 예약어 지원(C++ 11 표준) [2]
2894정성태3/18/201521890.NET Framework: 509. ELEMENT_TYPE_MODIFIER의 조합
2893정성태3/18/201522629오류 유형: 277. command line error MIDL1004: cannot execute C preprocessor cl.exe
2892정성태3/17/201527490오류 유형: 276. robocopy - Logon failure: unknown user name or bad password.
2891정성태3/17/201543547개발 환경 구성: 262. Visual Basic 6 (Enterprise Edition)을 Windows 7 x86에 설치하는 방법 [1]
2890정성태3/17/201525439오류 유형: 275. Internet Explorer - This page can't be displayed
2889정성태3/17/201526565Windows: 107. (2015-03-12) 업데이트 이후 작업 표시줄 또는 탐색기의 반응이 느려지는 문제 [1]
2888정성태3/17/201524467.NET Framework: 508. Visual Studio 빌드 - fatal error C1033: cannot open program database ''
2887정성태3/13/201521744.NET Framework: 507. CoreFx 빌드하는 방법
2886정성태3/13/201523511오류 유형: 274. CoreFx, CoreCLR 빌드 시 "error CS0518: Predefined type 'System.Object' is not defined or imported" 오류 해결 방법
2885정성태3/13/201534590VS.NET IDE: 99. Visual Studio는 2019는 32비트, 2022부터 64비트 버전입니다. [2]
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