是否有任何正在使用的并发算法在没有任何同步的情况下正常工作？

Question

我在某些时候看到或听到的所有并发程序（不可否认的是一小部分）都使用硬件同步功能，通常是某种形式的compare-and-swap。问题是：是否存在任何并发程序，其中线程在整个生命中进行交互并且在没有任何同步的情况下离开？

我正在考虑的例子包括：

一个程序，相当于一个线程在大量案例中运行是/否测试，以及一大堆线程基于可能/无测试标记案例。这不需要同步，因为脏数据只会影响性能而不是正确性。

有许多线程更新数据结构的程序，其中任何现在有效的状态始终有效，因此脏读或写不会使任何内容失效。这方面的一个例子是（我认为）path compression in the union-find algorithm。

Answer 1

如果你可以将工作分解为完全独立的块，那么是的是并发算法，其唯一的同步点是所有线程加入的工作结束时的同步点。然后，并行加速是能够分解大小尽可能类似的任务的一个因素。

Answer 2

求解线性方程组的一些间接方法，如连续过度松弛（http://en.wikipedia.org/wiki/Successive_over-relaxation），并不需要迭代同步。

Answer 3

我认为这是一个有点棘手的问题，因为例如如果用C编程，malloc（）必须是多线程安全的并且使用硬件同步，而在Java中，垃圾收集器无论如何都需要硬件同步。所有Java程序都需要GC，几乎没有任何C程序没有malloc（）（或C ++程序/ new（）运算符）。

Answer 4

有一类算法有时被称为“embarallel”（收缩“令人尴尬地平行”）。许多图像处理算法属于这一类，其中每个像素可以独立处理（这使得例如SIMD或GPGPU的实现非常简单）。

Answer 5

好吧，如果没有任何同步（即使在算法结束时），你显然也无法做任何有用的事情，因为你甚至无法将并发计算的结果传递给主线程：假设他们在没有任何与主机通信的远程机器上。

Answer 6

最简单的例子是java.lang.String内部，它是不可变的并且懒惰地缓存其哈希码。这个缓存是在没有同步的情况下写入的，因为（a）它更便宜，（b）值是可重新计算的，（c）JVM保证不会撕裂。在纯粹的功能上下文中，数据竞争的容忍度可以安全地使用这样的技巧，而无需显式同步。

Answer 7

我同意米奇的回答。我想补充一点，光线跟踪算法可以在没有同步的情况下工作，直到所有线程都加入。