Atomicidade
Incremento e Atomicidade
Neste código, é definida uma classe Counter com uma variável count e um método increment que aumenta o valor da variável count em 1.
Main.java
1234567public class Counter { int count; // Declare a variable public void increment() { // In this method we increment count++; } }
Pode parecer que incrementar é uma única operação, mas na verdade é composta por 3 operações:
Mas no nível do código de máquina, estas são várias operações:
1. Leitura do valor de count;
2. Incremento do valor em 1;
3. Gravação do novo valor de volta em count.
Se múltiplas threads executarem esta operação simultaneamente sem sincronização, o resultado pode ser incorreto porque uma thread pode começar a incrementar enquanto outra ainda está gravando o resultado do incremento na memória. Este problema é conhecido como condição de corrida.
Como Evitar Violações de Atomicidade?
As seguintes abordagens podem solucionar problemas de atomicidade em programação multithread em Java:
Uso de sincronização: A sincronização controla o acesso a recursos compartilhados utilizando a palavra-chave synchronized, que pode ser aplicada a métodos ou blocos de código.
Uso de classes atômicas: O pacote java.util.concurrent.atomic do Java oferece classes para operações atômicas. Essas classes utilizam mecanismos de sincronização de baixo nível, como CAS (Compare-And-Swap), para garantir atomicidade sem locks. (Exploraremos essas classes em mais detalhes posteriormente)
Uso de classes e coleções de alto nível: O Java fornece estruturas de dados de alto nível sincronizadas, como ConcurrentHashMap e CopyOnWriteArrayList, que oferecem acesso seguro por múltiplas threads. (Revisaremos essas classes em mais detalhes posteriormente)
1. Quais das seguintes abordagens ajudam a garantir a atomicidade das operações em Java?
2. Por que a operação de incremento (incrementar um valor em 1) não é atômica em programação multithread?
Obrigado pelo seu feedback!
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Mas no nível do código de máquina, estas são várias operações:
1. Leitura do valor de count;
2. Incremento do valor em 1;
3. Gravação do novo valor de volta em count.
Se múltiplas threads executarem esta operação simultaneamente sem sincronização, o resultado pode ser incorreto porque uma thread pode começar a incrementar enquanto outra ainda está gravando o resultado do incremento na memória. Este problema é conhecido como condição de corrida.
Como Evitar Violações de Atomicidade?
As seguintes abordagens podem solucionar problemas de atomicidade em programação multithread em Java:
Uso de sincronização: A sincronização controla o acesso a recursos compartilhados utilizando a palavra-chave synchronized, que pode ser aplicada a métodos ou blocos de código.
Uso de classes atômicas: O pacote java.util.concurrent.atomic do Java oferece classes para operações atômicas. Essas classes utilizam mecanismos de sincronização de baixo nível, como CAS (Compare-And-Swap), para garantir atomicidade sem locks. (Exploraremos essas classes em mais detalhes posteriormente)
Uso de classes e coleções de alto nível: O Java fornece estruturas de dados de alto nível sincronizadas, como ConcurrentHashMap e CopyOnWriteArrayList, que oferecem acesso seguro por múltiplas threads. (Revisaremos essas classes em mais detalhes posteriormente)
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