Warum sind atomare Operationen nicht der Standard in Java?

Warum atomare Operationen nicht der Standard sind

In Java ist der Inkrementoperator (i) nicht atomar. Atomicity stellt sicher, dass ein Vorgang vollständig abgeschlossen ist, bevor der nächste Vorgang beginnt, und garantiert so konsistente und zuverlässige Ergebnisse. Allerdings erfordern nicht alle Anwendungsfälle des Inkrementoperators Atomizität.

Betrachten Sie das häufige Szenario der Inkrementierung eines Zählers in einer Multithread-Umgebung. Die Verwendung von i würde kostspielige Synchronisierungsmechanismen sowohl auf Software- als auch auf Hardwareebene erfordern, da die Atomizität exklusiven Zugriff auf die gemeinsam genutzte Variable erfordert.

Wenn die Atomizität für alle Inkrementierungsvorgänge erzwungen würde, würde dies in Szenarien, in denen dies der Fall ist, einen erheblichen Mehraufwand verursachen nicht notwendig. Beispielsweise wäre in einem Single-Threaded-Kontext, in dem die Race-Bedingung zweier Threads, die versuchen, dieselbe Variable gleichzeitig zu erhöhen, kein Problem darstellt, eine ineffiziente atomare Inkrementierung unnötig.

Außerdem würde es kaputt gehen, i atomar zu machen Kompatibilität mit gängigen Programmiersprachen wie C und C . Darüber hinaus würde es für Programmierer, die von diesen Sprachen wechseln, Verwirrung stiften, da sie in Java eine nicht-atomare Form des Inkrements (i = i 1) verwenden müssten.

Selbst auf der Ebene der Assembleranweisungen: atomares Inkrement Vorgänge weisen häufig Leistungseinbußen auf. In der x86-Architektur ist beispielsweise ein spezielles „Sperrpräfix“ erforderlich, um die Inkrementanweisung atomar zu machen, was zusätzlichen Overhead verursacht.

Daher bleibt i ohne explizite atomare Synchronisierung ein nichtatomarer Befehl Betrieb in Java, was eine Leistungsoptimierung in Szenarien ermöglicht, in denen Atomizität keine strikte Anforderung ist.

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