Atomisuus
Inkrementointi ja atomisuus
Tässä esimerkissä määritellään Counter-luokka, jossa on count-muuttuja ja increment-metodi, joka kasvattaa count-muuttujan arvoa 1:llä.
Main.java
1234567public class Counter { int count; // Declare a variable public void increment() { // In this method we increment count++; } }
Vaikuttaa siltä, että inkrementointi on yksi ainoa operaatio, mutta todellisuudessa se koostuu 3 eri operaatiosta:
Mutta konekooditasolla nämä ovat useita operaatioita:
1. Luetaan count-arvo;
2. Lisätään arvoon 1;
3. Kirjoitetaan uusi arvo takaisin count-muuttujaan.
Jos useat säikeet suorittavat tämän operaation samanaikaisesti ilman synkronointia, tulos voi olla virheellinen, koska yksi säie voi aloittaa kasvattamisen samalla kun toinen säie vielä kirjoittaa inkrementin tulosta muistiin. Tätä ongelmaa kutsutaan nimellä kilpailutilanne.
Kuinka välttää atomisuusvirheet?
Seuraavat lähestymistavat voivat ratkaista atomisuusongelmat monisäikeisessä ohjelmoinnissa Javassa:
Synkronoinnin käyttäminen: Synkronointi hallitsee pääsyä jaettuihin resursseihin käyttämällä synchronized-avainsanaa, jota voidaan soveltaa metodeihin tai koodilohkoihin.
Atomisten luokkien käyttäminen: Javan java.util.concurrent.atomic-paketti tarjoaa luokkia atomisille operaatioille. Nämä luokat hyödyntävät matalan tason synkronointimekanismeja, kuten CAS (Compare-And-Swap), varmistaakseen atomisuuden ilman lukkoja. (Tarkastelemme näitä luokkia tarkemmin myöhemmin)
Korkean tason luokkien ja kokoelmien käyttö: Java tarjoaa korkean tason synkronoituja tietorakenteita kuten ConcurrentHashMap ja CopyOnWriteArrayList, jotka mahdollistavat turvallisen käytön useista säikeistä. (Käymme nämä luokat läpi tarkemmin myöhemmin)
1. Mitkä seuraavista lähestymistavoista auttavat varmistamaan operaatioiden atomisuuden Javassa?
2. Miksi inkrementointioperaatio (arvon kasvattaminen yhdellä) ei ole atominen monisäikeisessä ohjelmoinnissa?
Kiitos palautteestasi!
Kysy tekoälyä
Kysy tekoälyä
Kysy mitä tahansa tai kokeile jotakin ehdotetuista kysymyksistä aloittaaksesi keskustelumme
Can you explain how the synchronized keyword works in Java?
What are some examples of atomic classes in Java?
How do high-level synchronized collections differ from regular collections?
Awesome!
Completion rate improved to 3.33Atomisuus
Pyyhkäise näyttääksesi valikon
Inkrementointi ja atomisuus
Tässä esimerkissä määritellään Counter-luokka, jossa on count-muuttuja ja increment-metodi, joka kasvattaa count-muuttujan arvoa 1:llä.
Main.java
1234567public class Counter { int count; // Declare a variable public void increment() { // In this method we increment count++; } }
Vaikuttaa siltä, että inkrementointi on yksi ainoa operaatio, mutta todellisuudessa se koostuu 3 eri operaatiosta:
Mutta konekooditasolla nämä ovat useita operaatioita:
1. Luetaan count-arvo;
2. Lisätään arvoon 1;
3. Kirjoitetaan uusi arvo takaisin count-muuttujaan.
Jos useat säikeet suorittavat tämän operaation samanaikaisesti ilman synkronointia, tulos voi olla virheellinen, koska yksi säie voi aloittaa kasvattamisen samalla kun toinen säie vielä kirjoittaa inkrementin tulosta muistiin. Tätä ongelmaa kutsutaan nimellä kilpailutilanne.
Kuinka välttää atomisuusvirheet?
Seuraavat lähestymistavat voivat ratkaista atomisuusongelmat monisäikeisessä ohjelmoinnissa Javassa:
Synkronoinnin käyttäminen: Synkronointi hallitsee pääsyä jaettuihin resursseihin käyttämällä synchronized-avainsanaa, jota voidaan soveltaa metodeihin tai koodilohkoihin.
Atomisten luokkien käyttäminen: Javan java.util.concurrent.atomic-paketti tarjoaa luokkia atomisille operaatioille. Nämä luokat hyödyntävät matalan tason synkronointimekanismeja, kuten CAS (Compare-And-Swap), varmistaakseen atomisuuden ilman lukkoja. (Tarkastelemme näitä luokkia tarkemmin myöhemmin)
Korkean tason luokkien ja kokoelmien käyttö: Java tarjoaa korkean tason synkronoituja tietorakenteita kuten ConcurrentHashMap ja CopyOnWriteArrayList, jotka mahdollistavat turvallisen käytön useista säikeistä. (Käymme nämä luokat läpi tarkemmin myöhemmin)
1. Mitkä seuraavista lähestymistavoista auttavat varmistamaan operaatioiden atomisuuden Javassa?
2. Miksi inkrementointioperaatio (arvon kasvattaminen yhdellä) ei ole atominen monisäikeisessä ohjelmoinnissa?
Kiitos palautteestasi!
