「java原子操作」java原子操作数组
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原子操作的实现原理
我们一起来聊一聊在Inter处理器和Java里是如何实现原子操作的。
32位IA-32处理器使用基于 对缓存加锁或总线加锁 的方式来实现多处理器之间的原子操作
首先处理器会自动保证基本的内存操作的原子性。 处理器保证从系统内存当中读取或者写入一个字节是原子的,意思是当一个处理器读取一个字节时,其他处理器不能访问这个字节的内存地址。奔腾6和最新的处理器能自动保证单处理器对同一个缓存行里进行16/32/64位的操作是原子的,但是复杂的内存操作处理器不能自动保证其原子性,比如跨总线宽度,跨多个缓存行,跨页表的访问。但是处理器提供总线锁定和缓存锁定两个机制来保证复杂内存操作的原子性。
第一个机制是通过总线锁保证原子性。 如果多个处理器同时对共享变量进行读改写(i++就是经典的读改写操作)操作,那么共享变量就会被多个处理器同时进行操作,这样读改写操作就不是原子的,操作完之后共享变量的值会和期望的不一致,举个例子:如果i=1,我们进行两次i++操作,我们期望的结果是3,但是有可能结果是2。如下图
处理器使用总线锁就是来解决这个问题的。 所谓总线锁就是使用处理器提供的一个LOCK#信号,当一个处理器在总线上输出此信号时,其他处理器的请求将被阻塞住,那么该处理器可以独占使用共享内存。
“缓存锁定”指内存区域如果被缓存在处理器的缓存行中,并且在Lock操作期间被锁定,那么当它执行锁操作回写到内存时,处理器不需要在总线上声言LOCK#信号,而是修改内部的内存地址,通过缓存一致性机制保证操作的原子性。
例外:当操作的数据不能被缓存在处理器内部,或操作的数据跨多个缓存行,处理器会调用总线锁定。
在java中可以通过锁和循环CAS的方式来实现原子操作。
CAS
ABA问题
循环时间长开销大
只能保证一个共享变量的原子操作
原子操作的实现原理
聊聊并发(五)原子操作的实现原理
请问java中的原子操作有哪些?
13是, 24不是, 但并不是楼上说的意思哦, 原子操作可以和多线程结合起来看。
首先楼主你要知道原子操作是什么,我的理解是符合多线程原子性操作的操作就叫原子操作。
原子是世界上的最小单位,具有不可分割性。比如 a=0;(a非long和double类型)这个操作
是不可分割的,那么我们说这个操作是原子操作。再比如:a++;这个操作实际是a = a + 1;
是可分割的,所以他不是一个原子操作。
例如 :你执行a = 1这个操作的时候, 是没有任何问题的, 但是当你执行a = b 的时候就有很大的问题了
假如这个时候别的线程改变了b的值, 那么a = b就会出现不同的结果, 因为b的值你并不能确定,
比如你第期望的是a = b,你认为b的值是3,所以a也是3,可是多线程情况下程序使b变成了
4,那么a也就变成了4,那这就不算一个原子操作。
那些是原子操作?
原子操作(atomic operation)意为”不可被中断的一个或一系列操作” 。处理器使用基于对缓存加锁或总线加锁的方式来实现多处理器之间的原子操作。在Java中可以通过锁和循环CAS的方式来实现原子操作。CAS操作——Compare Set,或是 Compare Swap,现在几乎所有的CPU指令都支持CAS的原子操作。
原子操作是指一个不受其他操作影响的操作任务单元。原子操作是在多线程环境下避免数据不一致必须的手段。int++并不是一个原子操作,所以当一个线程读取它的值并加1时,另外一个线程有可能会读到之前的值,这就会引发错误。
为了解决这个问题,必须保证增加操作是原子的,在JDK1.5之前我们可以使用同步技术来做到这一点。到JDK1.5,java.util.concurrent.atomic包提供了int和long类型的原子包装类,它们可以自动的保证对于他们的操作是原子的并且不需要使用同步。
什么是原子操作,java中的原子操作是什么
"原子操作(atomic
operation)是不需要synchronized",这是Java多线程编程的老生常谈了。所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作;这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间不会有任何
context
switch
(切[1]
换到另一个线程)。
Java中如何实现原子操作
Java中的原子操作包括:
1)除long和double之外的基本类型的赋值操作
2)所有引用reference的赋值操作
3)java.concurrent.Atomic.* 包中所有类的一切操作
count++不是原子操作,是3个原子操作组合
1.读取主存中的count值,赋值给一个局部成员变量tmp
2.tmp+1
3.将tmp赋值给count
可能会出现线程1运行到第2步的时候,tmp值为1;这时CPU调度切换到线程2执行完毕,count值为1;切换到线程1,继续执行第3步,count被赋值为1------------结果就是两个线程执行完毕,count的值只加了1;
还有一点要注意,如果使用AtomicInteger.set(AtomicInteger.get() + 1),会和上述情况一样有并发问题,要使用AtomicInteger.getAndIncrement()才可以避免并发问题
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