Question

在Effective Java一书中，它指出：

语言规范保证阅读或写作变量是原子的，除非变量的类型为long或double [JLS， 17.4.7]。

“原子”在Java编程或编程环境中意味着什么？

Answer 1

这是一个例子，因为一个例子通常比一个长的解释更清楚。假设foo是long类型的变量。以下操作不是原子操作：

foo = 65465498L;

实际上，变量是使用两个独立的操作写入的：一个写入前32位，另一个写入最后32位。这意味着另一个线程可能会读取foo的值，并看到中间状态。

使操作原子化包括使用同步机制，以确保从任何其他线程看到操作为单个原子（即不可拆分的部分）操作。这意味着任何其他线程，一旦操作成为原子操作，将在赋值之前或赋值之后看到foo的值。但绝不是中间价值。

这样做的一个简单方法是制作variable volatile：

private volatile long foo;

或者同步对变量的每次访问：

public synchronized void setFoo(long value) {
    this.foo = value;
}

public synchronized long getFoo() {
    return this.foo;
}
// no other use of foo outside of these two methods, unless also synchronized

或者用AtomicLong替换它：

private AtomicLong foo;

Answer 2

“原子操作”是指从所有其他线程的角度看似乎是瞬时的操作。保证适用时，您无需担心部分完成的操作。

Answer 3

这是“系统其他部分即时发生”的东西，并且在计算过程中属于Linearizability的分类。引用该链接文章：

原子性是与并发进程隔离的保证。此外，原子操作通常具有成功或失败定义 - 他们要么成功地改变了系统的状态，或没有明显效果。

因此，例如，在数据库系统的上下文中，可以进行“原子提交”，这意味着您可以将更改的更改集推送到关系数据库，并且这些更改将全部提交，或者都不提交在发生故障的情况下，以这种方式数据不会损坏，并且锁定和/或队列的结果，下一个操作将是不同的写入或读取，但只有之后事实。在变量和线程的上下文中，这大致相同，适用于内存。

您的引言强调，在所有情况下，不都是预期的行为。

Answer 4

如果您有多个线程在下面的代码中执行方法m1和m2：

class SomeClass {
    private int i = 0;

    public void m1() { i = 5; }
    public int m2() { return i; }
}

您可以保证任何调用m2的线程都将读取0或5。

另一方面，使用此代码（其中i为长）：

class SomeClass {
    private long i = 0;

    public void m1() { i = 1234567890L; }
    public long m2() { return i; }
}

调用m2的线程可以读取0,1234567890L或其他一些随机值，因为i = 1234567890L的语句long不能保证是原子的（JVM可以写第一个）两个操作中的32位和最后32位，并且线程可能会在其间观察到i。

Answer 5

刚发现帖子Atomic vs. Non-Atomic Operations对我很有帮助。

＆＃34;如果相对于其他线程在一个步骤中完成，则对共享内存执行的操作是原子操作。

当在共享内存上执行原子存储时，没有其他线程可以观察到修改半完成。

当对共享变量执行原子加载时，它会读取单个时刻出现的整个值。＆＃34;

Answer 6

在Java中，除了long和double以外，所有类型的读取和写入字段都是原子发生的，并且如果使用volatile修饰符声明了该字段，则即使long和double也会被原子读取和写入。也就是说，我们得到的结果是100％，或者那里发生了什么，变量中也没有中间结果。

“原子”在编程中意味着什么？

6 个答案: