48. 카피-온-라이트(COW) 라우팅 테이블의 동시 갱신 (C#)

결함을 모두 찾고 원인·수정안·더 나은 설계를 제시하라. 마커 (A)(B) 는 주목 위치 힌트다.

결함 코드 · C#

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// [코드리뷰 문제] C# — 카피-온-라이트(COW) 라우팅 테이블의 동시 갱신
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// 시나리오:
//   게임서버는 "샤드 ID -> 처리 노드 주소" 라우팅 테이블을 매 요청마다 읽는다(핫패스).
//   읽기가 압도적으로 많고 쓰기는 드물어, 불변 스냅샷을 통째로 교체하는
//   카피-온-라이트 방식을 쓴다: 현재 스냅샷을 복사→수정→원자적으로 교체.
//   갱신(샤드 추가/이전)은 운영 API 나 오토스케일러 등 여러 곳에서 동시에 올 수 있다.
//
// 요구사항:
//   - 읽기는 락 없이 일관된 스냅샷을 본다.
//   - 동시에 들어온 서로 다른 갱신이 모두 최종 테이블에 반영되어야 한다(유실 금지).
//
// 과제: (A) 지점의 동작을 설명하고, 요구사항을 만족하도록 수정안을 제시하라.
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using System.Collections.Immutable;
using System.Threading;

public sealed class RoutingTable
{
    // 불변 맵을 원자적으로 교체. 읽기는 이 참조를 그대로 읽는다.
    private volatile ImmutableDictionary<int, string> _map =
        ImmutableDictionary<int, string>.Empty;

    // 핫패스 읽기: 락 없이 안전(불변 스냅샷).
    public string Resolve(int shardId) =>
        _map.TryGetValue(shardId, out var ep) ? ep : null;

    // 드문 쓰기: 현재 스냅샷을 읽어 수정본을 만들고 교체.
    public void SetRoute(int shardId, string endpoint)
    {
        var current = _map;                        // 현재 스냅샷 읽기
        var updated = current.SetItem(shardId, endpoint);
        _map = updated;                            // (A)
    }
}

결함 코드 · C++

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// [코드리뷰 문제] C++ — 카피-온-라이트(COW) 라우팅 테이블의 동시 갱신
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// 시나리오:
//   "샤드 ID -> 처리 노드 주소" 라우팅 테이블을 매 요청마다 읽는다(핫패스). 읽기가
//   압도적이라 불변 스냅샷을 shared_ptr 로 들고, 갱신 시 현재 스냅샷을 복사→수정→
//   원자적으로 교체한다. 갱신은 운영 API/오토스케일러 등 여러 스레드에서 동시에 올 수 있다.
//
// 요구사항:
//   - 읽기는 락 없이 일관된 스냅샷을 본다(수명 안전 포함).
//   - 동시에 들어온 서로 다른 갱신이 모두 최종 테이블에 반영되어야 한다(유실 금지).
//
// 과제: (A) 지점의 동작을 설명하고, 요구사항을 만족하도록 수정안을 제시하라.
//
// 빌드: g++ -std=c++17 -pthread problem.cpp
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#include <atomic>
#include <memory>
#include <string>
#include <unordered_map>

class RoutingTable {
public:
    using Map = std::unordered_map<int, std::string>;

    RoutingTable() : map_(std::make_shared<const Map>()) {}

    // 핫패스 읽기: 스냅샷을 원자적으로 로드(수명 안전).
    std::string resolve(int shardId) const {
        std::shared_ptr<const Map> snap = std::atomic_load(&map_);
        auto it = snap->find(shardId);
        return it == snap->end() ? std::string() : it->second;
    }

    // 드문 쓰기: 현재 스냅샷 복사 → 수정 → 교체.
    void setRoute(int shardId, std::string endpoint) {
        std::shared_ptr<const Map> current = std::atomic_load(&map_);
        auto updated = std::make_shared<Map>(*current);   // 복사
        (*updated)[shardId] = std::move(endpoint);        // 수정
        std::atomic_store(&map_, std::shared_ptr<const Map>(updated)); // (A)
    }

private:
    std::shared_ptr<const Map> map_;
};

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