WPF 에서의 동기화 도구 비교

WPF에서의 동기화 도구 비교: lock, SemaphoreSlim, Mutex, Semaphore

WPF 애플리케이션 개발에서는 멀티스레드 환경에서 공유 자원에 대한 동기화가 필수적입니다. 이를 적절히 처리하지 않으면 데이터 불일치, 교착 상태(Deadlock), UI 프리징 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

이번 글에서는 자주 쓰이는 네 가지 동기화 도구를 정리합니다.

• lock (Monitor)
• SemaphoreSlim
• Mutex
• Semaphore

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1. lock (Monitor)

• C# 언어 차원에서 제공하는 키워드.
• 내부적으로 Monitor를 사용해 한 번에 하나의 스레드만 임계 구역 진입.
• 프로세스 내부 전용.

사용법

private readonly object _lockObj = new();
private int _counter;

void Increment()
{
    lock (_lockObj)
    {
        _counter++;
    }
}

장단점 및 결과

• ✅ 빠르고 가벼움 (커널 전환 없음).
• ✅ 코드가 단순.
• ❌ await 불가 → 비동기 작업 보호에는 부적합.
• ❌ 프로세스 간 동기화 불가.

👉 짧고 빠른 동기화 구역에서 최적.

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2. SemaphoreSlim

• 경량화된 세마포어.
• 동시 실행 개수를 제한 가능.
• WaitAsync 제공 → 비동기 코드에서 자연스럽게 사용 가능.

사용법

private readonly SemaphoreSlim _sem = new(1, 1); // 동시 1개만 허용

async Task SaveAsync()
{
    await _sem.WaitAsync();
    try
    {
        await Task.Delay(1000); // DB 저장 시뮬레이션
    }
    finally
    {
        _sem.Release();
    }
}

장단점 및 결과

• ✅ 비동기 친화적 (await 가능).
• ✅ 동시 실행 개수를 자유롭게 조정 가능.
• ❌ Release 누락 시 교착 상태 발생 가능.
• ❌ 프로세스 간 동기화 불가.

👉 WPF + 비동기 코드에서는 가장 많이 쓰이는 기본 도구.

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3. Mutex

• Mutual Exclusion (상호 배제).
• 한 번에 하나만 접근 가능.
• Named Mutex를 사용하면 프로세스 간 단독 실행 보장 가능.

사용법

bool createdNew;
using var mutex = new Mutex(true, "Global\\MyWpfApp", out createdNew);

if (!createdNew)
{
    Console.WriteLine("이미 실행 중입니다.");
    return;
}

// 단일 실행 보장

장단점 및 결과

• ✅ 프로세스 간 동기화 가능.
• ✅ 앱 단일 실행 보장에 유용.
• ❌ 커널 오브젝트 기반 → 상대적으로 무거움.
• ❌ await 불가.

👉 앱 단일 인스턴스 보장이나 파일 단독 접근 같은 특수한 상황에만 사용.

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4. Semaphore

• OS 수준 세마포어.
• 지정된 수만큼 스레드/프로세스 접근 허용.
• 프로세스 간 동기화 가능.

사용법

var semaphore = new Semaphore(3, 3); // 동시 3개 허용

semaphore.WaitOne();
try
{
    // 작업 처리
}
finally
{
    semaphore.Release();
}

장단점 및 결과

• ✅ 프로세스 간 동시 접근 제어 가능.
• ❌ 커널 오브젝트 기반이라 무거움.
• ❌ await 불가.
• ❌ 현대 WPF 앱에서는 잘 사용되지 않음.

👉 레거시 시스템이나 특수한 멀티프로세스 제어에서만 고려.

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최종 정리

도구	특징	적합한 경우
lock	프로세스 내부,가볍고 빠름	짧은 임계 구역 보호
SemaphoreSlim	비동기 지원, 동시성 N개 제한	WPF 비동기 로직 보호
Mutex	단독 점유, 프로세스 간 가능	앱 단일 실행, 파일 단독 접근
Semaphore	프로세스 간, 동시성 N개 제한	레거시/특수 멀티프로세스 상황

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결론

• 동기 코드 보호 → lock
• 비동기 코드 보호 → SemaphoreSlim
• 앱 단일 인스턴스 보장 → Mutex
• 특수한 멀티프로세스 동기화 → Semaphore

특히 WPF에서는 UI 스레드 프리징을 막기 위해 SemaphoreSlim.WaitAsync를 사용하는 습관이 중요합니다.