Aerogel 다운로드

Aerogel의 월드 처리 경로는 락 중심 구조 대신 Actor 경계, 원자적 FSM, 비차단 파이프라인을 조합해 고부하 구간에서도 처리량과 지연 안정성을 동시에 확보하도록 설계되어 있습니다.

1. 01 Chunk Actor 기반 실행 경계

   시스템은 청크를 동시 접근 가능한 공유 객체로 보지 않고, 청크별 단일 실행 흐름(Actor)으로 캡슐화합니다. 모든 변경 연산은 해당 청크 큐를 통과해 순차 적용되며, 교차 청크 요청은 동기 대기 대신 비차단 enqueue로 위임됩니다. 이 구조는 락 계층 설계 없이도 상호 배제와 실행 순서를 동시에 보장합니다.

   Actor Model Message Queue Mutual Exclusion

   Actor: 상태를 내부에 캡슐화하고 메시지 처리로만 상태를 변경하는 실행 단위입니다.

   Enqueue: 작업을 즉시 실행하지 않고 큐에 넣어 순차 처리하는 방식입니다.

   교차 청크 요청: 현재 청크 밖의 다른 청크 작업을 직접 잠그지 않고 메시지로 위임하는 호출입니다.

2. 02 원자적 상태 전이(Stream FSM)

   청크 스트리밍은 AtomicBoolean/AtomicReference/AtomicInteger를 결합한 상태기계로 동작합니다. inFlight는 단일 활성 스트림을, pendingTarget은 최신 요청을, version은 유효 세대를 표현합니다. 따라서 이동 중 연속 요청에서도 오래된 작업은 자연스럽게 폐기되고 최신 목표만 진행되어, 락 없이 일관된 전이 규칙을 유지합니다.

   Finite-State Machine Atomicity CAS

   AtomicBoolean / AtomicReference / AtomicInteger: 여러 스레드가 동시에 접근해도 값 갱신이 깨지지 않도록 보장하는 원자 타입입니다.

   inFlight: 현재 실제로 실행 중인 단일 스트리밍 작업을 가리키는 슬롯입니다.

   pendingTarget: 사용자의 가장 최신 이동 목표를 보관해 오래된 목표를 자연스럽게 버리게 하는 값입니다.

   Version(세대): 오래된 작업을 판별해 폐기하기 위한 단조 증가 식별자입니다.

3. 03 생성-전송 분리 파이프라인

   청크 생성(월드 계산)과 패킷 구성/전송(네트워크 직렬화)을 분리한 다단계 파이프라인을 사용합니다. 각 단계는 독립 워커 풀에서 병렬 처리되고, 단계 간 완료 조건은 원자 카운터로 결합됩니다. 결과적으로 특정 단계 지연이 전체 정지를 유발하지 않으며, 처리량과 응답성을 동시에 확보하는 비차단 처리 경로가 형성됩니다.

   Pipeline Worker Pool Non-Blocking

   파이프라인: 처리 단계를 분리해 서로 다른 단계가 동시에 진행되도록 하는 구조입니다.

   워커 풀: 미리 준비된 스레드 묶음이 작업을 나눠 처리하는 실행 자원입니다.

   Backpressure: 느린 단계가 빠른 단계의 입력 속도를 조절해 과부하를 방지하는 제어입니다.

4. 04 Lock-Free 친화 데이터 평면

   런타임 공유 상태는 ConcurrentHashMap, ConcurrentLinkedQueue, @Volatile 중심으로 구성됩니다. 읽기 경로는 가시성 보장을 우선하고, 쓰기 경로는 CAS 기반 단발 전환으로 경쟁을 흡수합니다. 특히 채널 flush는 단일 드레이너 플래그 패턴으로 중복 스케줄링을 제거해, 고빈도 이벤트 구간에서도 락 경합 없이 안정적인 지연 특성을 제공합니다.

   Lock-Free Linearizability Memory Visibility

   ConcurrentHashMap: 여러 스레드가 동시에 읽고 써도 안전한 해시맵입니다.

   ConcurrentLinkedQueue: 락 없이 다중 스레드가 추가/조회할 수 있는 큐입니다.

   @Volatile: 한 스레드가 바꾼 값을 다른 스레드가 즉시 보도록 하는 가시성 키워드입니다.

   CAS: 기대값과 현재값을 비교해 같을 때만 값을 교체하는 원자 연산입니다.

   드레이너 플래그: 한 번에 하나의 flush 처리자만 동작하도록 보장하는 스위치입니다.

5. 05 중복 연산 통합과 취소 전파

   동일 청크에 대한 동시 빌드는 in-flight 레지스트리에서 단일 작업으로 합쳐지고, 여러 소비자가 결과를 공유합니다. 대기자가 사라진 작업은 취소 의도를 원자적으로 전파해 조기 중단되며, 워밍업 또한 단일 future로 통합됩니다. 이 메커니즘은 불필요한 CPU 소비와 초기 경합을 줄여, 멀티스레드 효율을 실사용 부하에 맞게 최적화합니다.

   Future Request Coalescing Cancellation

   In-flight 레지스트리: 현재 진행 중인 작업을 키 단위로 합치는 공유 인덱스입니다.

   Future: 아직 끝나지 않은 비동기 작업의 완료 결과를 나중에 받는 핸들입니다.

   Request Coalescing: 같은 요청이 여러 번 들어오면 하나로 합쳐 중복 계산을 줄이는 기법입니다.

   취소 전파: 소비자가 사라졌을 때 상위 단계로 중단 의도를 전달해 낭비를 줄이는 전략입니다.