11. 주기적 스냅샷 저장 vs 즉시 변경 (C#)

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// 시나리오
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// 게임서버의 주기적 영속화(스냅샷 저장)다. 캐릭터 상태(골드/레벨/경험치 등)는
// 메모리에 두고 게임 로직이 실시간으로 바꾼다. 데이터 유실을 줄이려고 전용
// "스냅샷 스레드" 가 N초마다 변경된(dirty) 캐릭터를 훑어 현재 상태를 떠서
// 저장 큐에 넣고, 여러 "저장 워커" 가 큐에서 꺼내 DB 에 비동기로 기록한다.
//  - 게임 워커 스레드들은 동시에 같은 캐릭터의 상태를 변경한다(골드 가산 등).
//  - "스냅샷 스레드는 읽기만 하니 락이 필요 없다"고 가정했다.
//  - "한 캐릭터는 한 번에 하나만 저장되겠지"라고 가정했다.
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// 운영 중 증상(드물고 비결정적, 부하 의존):
//  - 가끔 재기동 후 캐릭터 상태가 "과거 값"으로 되돌아간다(최근 변경 유실).
//  - 가끔 골드와 레벨/경험치가 서로 안 맞는 "찢어진" 상태로 저장된다.
//  - 가끔 방금 한 거래가 저장에 반영되지 않는다(dirty 였는데 누락).
//  - 아주 가끔 64비트 골드 값이 말도 안 되는 숫자로 저장된다.
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// 요구사항
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//  - 스냅샷은 한 캐릭터에 대해 "일관된 한 시점" 을 떠야 한다(필드 간 정합).
//  - 변경분은 반드시 언젠가 저장되어야 한다(유실 금지).
//  - 같은 캐릭터에 대해 더 오래된 스냅샷이 더 새 스냅샷을 덮어쓰면 안 된다.
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// 과제
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// 이 코드를 코드리뷰하라.
//  1) 동시성/영속화 결함을 모두 찾고 atomic/메모리모델/순서 관점에서 설명하라.
//  2) (A)~(H) 각 지점의 문제를 지적하라.
//  3) 정확하고 효율적으로 수정하라(설계 대안 포함).
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#include <cstdint>
#include <queue>
#include <vector>
#include <mutex>

struct PlayerState
{
    int64_t playerId;
    int64_t gold;
    int     level;
    int64_t exp;
    bool    dirty;          // (A) 변경됨 표시
};

struct PlayerSnapshot
{
    int64_t playerId;
    int64_t gold;
    int     level;
    int64_t exp;
};

class Db
{
public:
    void Write(const PlayerSnapshot& s);   // 네트워크 왕복(지연 가변), 구현 생략
};

class PersistenceService
{
public:
    explicit PersistenceService(std::vector<PlayerState*> players)
        : players_(std::move(players)) {}

    // 스냅샷 스레드: N초마다 1회 호출
    void SnapshotTick()
    {
        for (PlayerState* p : players_)
        {
            if (!p->dirty) continue;            // (B) 변경 없으면 스킵

            PlayerSnapshot snap;
            snap.playerId = p->playerId;
            snap.gold     = p->gold;            // (C) 필드별로 읽음(락 없음)
            snap.level    = p->level;
            snap.exp      = p->exp;

            p->dirty = false;                   // (D) 저장 전에 dirty 해제

            {
                std::lock_guard<std::mutex> g(qmtx_);
                saveQueue_.push(snap);          // (E) 비동기 저장 큐에 적재
            }
        }
    }

    // 저장 워커: 여러 스레드가 동시에 돈다
    void SaveWorker()
    {
        for (;;)
        {
            PlayerSnapshot snap;
            {
                std::lock_guard<std::mutex> g(qmtx_);
                if (saveQueue_.empty()) return;
                snap = saveQueue_.front();
                saveQueue_.pop();
            }
            db_.Write(snap);                    // (F) DB 기록(완료 순서 보장 없음)
        }
    }

private:
    std::vector<PlayerState*> players_;
    std::queue<PlayerSnapshot> saveQueue_;
    std::mutex qmtx_;
    Db db_;
};

// 게임 워커 스레드: 상태 변경
void ApplyGold(PlayerState* p, int64_t delta)
{
    p->gold += delta;       // (G) 락/atomic 없음
    p->dirty = true;        // (H) 변경 표시
}