나는 다중 프로그래밍의 예술이라는 책을 읽고 있었다 등이 있다고 책에서 등함수는 어떻게 원자 적이됩니까?
의 get(), getandset()의 compareAndSet(), getandIncrease(), getandIncrease()와 같은 기능을 통해 온 한 위의 모든 함수는 원자 적이며 동의하지만 어떤 함수가 원자 함수가되는 방법에 대한 내 자신의 의문이 생겼습니다.
왜 와 함수는를 얻을 않거나 는 원자 될 비교할? 왜냐하면 그것이 가치를 얻을 때까지 기다려야하기 때문이거나 어떤 조건이 사실이되어서 장벽을 만들어서 원자가 될 때까지 기다리기 때문입니다.나는 이런 식으로 생각하고 있니? 내가 놓친 것이 있습니까?
내가
if (tail_index.get() == (head_index.getAndIncrement())
할 때 원자입니까?
순간적으로 나타나는 경우 함수는 원자입니다.
여기서 "나타납니다"는 나머지 시스템을 의미합니다. 예를 들어 링크 된 목록을 뒤집는 동기화 된 함수를 생각해보십시오. 외부 관찰자에게는 작업이 즉각적으로 발생하지 않는다 : 모든 목록 포인터를 업데이트하기 위해 많은 읽기 및 쓰기가 필요합니다. 그러나 잠금이 전체 시간 동안 유지되므로이 시간 동안 시스템의 다른 부분이 목록을 읽을 수 없으므로 업데이트가 즉시 나타납니다.
마찬가지로 CAS (비교 및 설정) 작업 은 실제로 최신 컴퓨터에서 즉시 발생합니다. 하나의 CPU 코어가 값에 대한 독점 쓰기 액세스를 얻는 데는 시간이 걸리고 나중에 다른 코어가 새로운 값을보기 위해 읽기 액세스를 다시 얻는 데 더 많은 시간이 걸립니다. 이 시간 동안 CPU는 다른 명령어를 병렬로 실행합니다.즉각적인 실행을 보장하기 위해 JVM은 CAS 작업 전후에 CPU 명령어를 실행하여 CAS가 완료되기 전에 논리적으로 연속적인 읽기가 풀리고 실행되지 않도록합니다 (이렇게하면 이전에 링크 된 목록의 일부를 읽을 수 있습니다). 예를 들어 잠금을 실제로 가져 왔음) CAS가 완료된 후에 논리적으로 선행하는 쓰기가 지연되고 실행되지 않습니다 (링크 된 목록이 완전히 업데이트되기 전에 다른 스레드가 잠금을 허용 함).
이러한 CPU 주문 지침은 AtomicInteger.compareAndSet과 AtomicInteger.weakCompareAndSet 사이의 주요 차이입니다 ("거짓으로 실패 할 수 있음"비트는 루프로 쉽게 수정 될 수 있음). 순서 보장이 없으면 약한 CAS 연산을 사용하여 대부분의 동시 알고리즘을 구현할 수 없으며 "compareAndSet에 대한 적절한 대안"으로 만 취급됩니다.
이것이 들리는 경우 ... 음 ... 그렇습니다! 그래서 you can still get a PhD by designing a concurrent algorithm입니다. 동시 알고리즘의 정확성을 나타 내기 위해서는 다른 모든 스레드가 사용자를 혼란에 빠뜨리기 위해 할 수있는 일을 고려해야합니다. 원 자성의 환상을 깨려고 애쓰면서 상대방을 상대방으로 생각하면 도움이 될 수 있습니다. 나는이는 "만약"는 경우의 몸을 인덱스 카운터와주기적인 배열로 구현 된 스택에서 항목을 팝업 및 실행하는 방법의 일부입니다 가정
if (tail_index.get() == (head_index.getAndIncrement()))
: 예를 들어, 귀하의 예를 살펴 보자 스택이 비어 있습니다. head_index와 tail_index는 별도로 액세스되기 때문에 상대방이 원하는만큼의 작업으로 "분할"할 수 있습니다. 예를 들어 스레드가 get과 getAndIncrement 사이의 OS에 의해 중단되었다고 상상해보십시오. 따라서 수십 개의 항목을 스택에 추가 한 다음 하나만 제외하고 모두 제거하십시오. 위 tail_index ; 스택의 마지막 항목을 제거하더라도 if 블록은 실행되지 않습니다.
그래서 책에 get(), getAndSet() 등이 원자적일 경우 해당 메소드의 가능한 구현에 대한 일반적인 설명을하지 않습니다. Java 표준 인 은 원자 단위이며, 사용 가능한 CPU 명령어를 신중하게 사용함으로써 평범한 Java로 수행 할 수없는 방식으로을 보장한다는 것을 알려줍니다 (synchronized로 에뮬레이트 할 수 있습니다. 더 많은 비용이 소요됨).
명백한 스레드 안전성을 추가하여 일부 인스턴스와 관련된 메서드가 만들어졌습니다 (atomic). 대부분의 경우이 방법은 synchronized으로 표시하여 수행합니다. 마술은 없습니다. 메서드가 원자 적이라고 주장하는 스레드로부터 안전한 클래스의 소스 코드를 보면 잠금이 표시됩니다.
두 번째 부분에 WRT, 아니요 원자가 아닙니다. 각각의 메소드 호출은 원 자성이지만 두 개를 합치면 결합이 원자가되지 않습니다. get 및 getAndIncrement은 명시 적으로 원자 적으로 처리되었습니다. 일단 다른 코드 (또는 호출의 조합)를 추가하면 그렇게하지 않으면 원자가되지 않습니다.
John에게 답변 해 주셔서 감사합니다. 나는 아직도 두 개의 원자 적 연산이 결합되어있을 때 어떻게 조합이 원자 적이 아닌지에 대해 혼란 스럽다. 그것은 각각 분리 된 스레드에서 원자와 원자가 구멍처럼 느슨해지기 때문입니까? 순차적 인 일관성은 구성 적이 아닌가? – solti
각각이 별도의 스레드에 있기 때문에 단일 스레드가 원 자성이 아니기 때문이 아닙니다. 생각해 보면,'get'은 들어가서 잠금을 얻습니다. 종료 전에 잠금을 해제합니다. 그런 다음 JVM은'getAndIncrement'를 호출하기 전에 추가 세트를 취할 수 있습니다 (|| 확인). 다시 취득하려고 시도하기 전에 잠금 장치가 해제 될 때마다 다른 장치가 들어올 가능성이 있습니다. –
BTW '동기화 된'잠금 또는 잠금 장치가없는 AtomicXxxx 클래스는 없습니다. –
아니요, 기능을 사용하면 get()을 사용할 수 없습니다. 그러나 예를 들어, getAndIncrement 또는 compareAndSet은 원자 자체입니다. 그것은 모든 논리가 원자 적으로 이루어진다는 것을 보장한다는 것을 의미합니다. get()에 대해서는 또 다른 확신이 있습니다. 하나의 스레드에 원자 값을 게시하면 즉시 다른 스레드에서 볼 수있게됩니다 (휘발성 필드처럼). 비 휘발성 및 비 원자 값은 없습니다 : 비 휘발성으로 설정된 값이 다른 스레드에 표시되지 않는 경우가 있습니다. 이 쓰레드는 필드 값을 읽는 오래된 값을 얻는다.
하지만 언제나 Atomic* 클래스 및 기타 synchonization 프리미티브를 사용하여 원자 함수를 작성할 수 있습니다.
원자는 "불가분"을 의미합니다. 원자 적 조작의 일부는 볼 수 없으며 모든 작업은 한 번에 발생하는 것처럼 보입니다. 귀하의 경우에는 두 가지 get 메소드가 하나로 수행되도록 보장 할 수있는 것이 없으므로 나는 그것을 원자라고 부르지 않을 것입니다. –