Apakah Perbezaan Antara Atom, Meruap dan Disegerakkan dalam Pengaturcaraan Berbilang Thread?

Memahami Perbezaan antara Atomic, Volatile dan Synchronized

Pengenalan

Dalam pengaturcaraan berbilang benang, ia adalah penting untuk memastikan ketekalan data dan keselamatan benang. Atom, tidak menentu dan disegerakkan ialah teknik yang menangani cabaran ini tetapi berfungsi dengan cara yang berbeza. Artikel ini menyelidiki mekanisme dalaman mereka dan membandingkannya untuk memberikan pemahaman yang menyeluruh.

Mekanisme Dalaman

• Tiada penyegerakan: Bukan- pembolehubah atom terdedah kepada keadaan perlumbaan dan masalah keterlihatan disebabkan oleh cara mereka mengakses memori dalam berbilang benang persekitaran.
• AtomicInteger: Menggunakan operasi bandingkan-dan-tukar (CAS), membenarkan nilai pembolehubah diubah suai hanya jika nilai semasanya sepadan dengan nilai yang ditentukan. Ini memastikan atomicity dan menghapuskan keadaan perlumbaan.
• Meruap: Memerlukan penyegerakan untuk operasi yang betul. Walau bagaimanapun, ia menjamin keterlihatan merentas utas dengan menguatkuasakan operasi pagar ingatan, memastikan nilai terkini kelihatan kepada semua utas.

Perbandingan Kod

Kod 1: Tidak menggunakan sebarang mekanisme penyegerakan, menjadikannya mudah terdedah kepada keadaan perlumbaan dan keterlihatan isu.

Kod 2: Menggunakan AtomicInteger, yang memastikan atomicity dan menghalang keadaan perlumbaan semasa kenaikan dan mendapatkan operasi.

Kod 3: Menggunakan tidak menentu tetapi masih mempunyai keadaan perlumbaan kerana tidak menentu tidak memberikan atomicity untuk pra/selepas kenaikan operasi.

Blok Meruap lwn. Berbilang Disegerakkan

Meruap selalunya dibandingkan dengan menggunakan berbilang blok disegerakkan. Walau bagaimanapun, menggunakan berbilang blok disegerakkan bebas adalah tidak betul kerana ia tidak menghalang berbilang urutan daripada mengakses pembolehubah yang sama secara serentak.

Atomik lwn. Disegerakkan

• Atomik: Menggunakan operasi CAS peringkat rendah, yang sangat cekap tetapi hanya berfungsi pada jenis primitif (int, long, boolean) dan jenis rujukan dengan kaedah compareAndSet().
• Disegerakkan: Memperkenalkan kunci pada objek penyegerakan untuk menghalang berbilang urutan daripada melaksanakan blok kod secara serentak. Pendekatan ini lebih serba boleh dan boleh digunakan pada mana-mana objek atau kaedah, tetapi ia memperkenalkan overhed prestasi disebabkan oleh mekanisme penguncian.

Kesimpulan

Memahami mekanisme dalaman dan penggunaan yang betul bagi atom, meruap dan disegerakkan adalah penting untuk membangunkan aplikasi berbilang benang yang selamat dan berprestasi. Dengan menggunakan jenis atom untuk kes di mana keselamatan benang adalah penting dan tidak menentu apabila memastikan keterlihatan mencukupi, pembangun boleh menghapuskan keadaan perlumbaan dengan berkesan dan meningkatkan ketekalan data dalam program mereka.

Atas ialah kandungan terperinci Apakah Perbezaan Antara Atom, Meruap dan Disegerakkan dalam Pengaturcaraan Berbilang Thread?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!