Incrémentation et Atomicité

Dans ce code, une classe Counter est définie avec une variable count et une méthode increment qui augmente la valeur de la variable count de 1.

Main.java


              1234567
            
public class Counter {
    int count;  // Declare a variable

    public void increment() {  // In this method we increment
        count++;
    }
}

Il peut sembler que l'incrémentation soit une opération unique, mais elle est en réalité composée de 3 opérations :

Mais au niveau du code machine, il s'agit de plusieurs opérations :

1. Lecture de la valeur de count ;

2. Incrémentation de la valeur de 1 ;

3. Écriture de la nouvelle valeur dans count.

Remarque

Si plusieurs threads effectuent cette opération simultanément sans synchronisation, le résultat peut être incorrect car un thread peut commencer l'incrémentation pendant qu'un autre thread écrit encore le résultat de l'incrément en mémoire. Ce problème est appelé condition de concurrence.

Comment éviter les violations d'atomicité ?

Les approches suivantes permettent de traiter les problèmes d'atomicité dans la programmation multithread en Java :

Utilisation de la synchronisation : La synchronisation contrôle l'accès aux ressources partagées à l'aide du mot-clé synchronized, qui peut être appliqué aux méthodes ou aux blocs de code.

Utilisation de classes atomiques : Le package java.util.concurrent.atomic de Java propose des classes pour les opérations atomiques. Ces classes utilisent des mécanismes de synchronisation bas niveau, comme CAS (Compare-And-Swap), pour garantir l'atomicité sans verrou. (Nous explorerons ces classes plus en détail ultérieurement)

Utilisation de classes et collections de haut niveau : Java fournit des structures de données synchronisées de haut niveau telles que ConcurrentHashMap et CopyOnWriteArrayList qui permettent un accès sécurisé depuis plusieurs threads. (Nous examinerons ces classes plus en détail ultérieurement)

1. Lesquelles des approches suivantes permettent d'assurer l'atomicité des opérations en Java ?

2. Pourquoi l'opération d'incrémentation (ajouter 1 à une valeur) n'est-elle pas atomique en programmation multithread ?

Tout était clair ?

Merci pour vos commentaires !

Section 1. Chapitre 6

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Suggested prompts:

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?

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