Was ist das Speicherkonsistenzmodell in der gleichzeitigen Java-Programmierung?

Das Memory Consistency Model (MCM) von Java verwendet das „Come-First-Prinzip“, um einen konsistenten Zugriff auf den gemeinsam genutzten Speicher in Multithread-Programmen sicherzustellen. Das Vorrangprinzip definiert die sequentielle Beziehung zwischen Operationen, einschließlich Programmreihenfolge, Sperren, flüchtigen Variablen, Endvariablen und Transitivität. In der Praxis stellen Synchronisierungsmethoden sicher, dass Schreibvorgänge in den gemeinsam genutzten Speicher für andere Threads sichtbar sind, sie garantieren jedoch keine Atomizität.

Speicherkonsistenzmodell in Java Concurrent Programming

Definition

Das Speicherkonsistenzmodell (MCM) definiert, wie in Multithread-Programmen auf gemeinsam genutzten Speicher zugegriffen wird, um sicherzustellen, dass alle Threads den speicherkonsistenten Zustand sehen.

Javas MCM

Java verwendet einen MCM namens „Happens-Before“, der die relative Reihenfolge der Speicheroperationen zwischen Threads angibt. Das Vorrangprinzip definiert die folgenden Vorrangbeziehungen:

• Programmsequenz: Vorgänge, die in Programmreihenfolge in einem Thread ausgeführt werden, haben Vorrangbeziehungen.
• Sperre: Der Vorgang des Erwerbs der Sperre hat eine Vorrangbeziehung zum nachfolgenden Entsperrvorgang.
• flüchtige Variablen: Ein Schreibvorgang auf eine flüchtige Variable hat eine Vorrangbeziehung zu einem nachfolgenden Lesevorgang auf eine flüchtige Variable.
• Endgültige Variable: Die Initialisierung der endgültigen Variablen steht in einer Vorrangbeziehung mit dem nachfolgenden Lesevorgang der endgültigen Variablen.
• Transitivität: Wenn A vor B passiert und B vor C, dann passiert A vor C.

Praktischer Fall

Betrachten Sie den folgenden Codeausschnitt:

int x = 0;

public synchronized void incrementX() {
    x++;
}

public int getX() {
    return x;
}

In diesem Beispiel erfolgt der Schreibvorgang in das Feld x in der synchronisierten Methode incrementX() . Dies bedeutet, dass bei einem Lesevorgang für das Feld x (ausgeführt in der Methode getX()) aufgrund der Synchronisierung immer der neueste Wert von x angezeigt wird stellt sicher, dass kein anderer Thread gleichzeitig die Methode incrementX() ausführen kann. x 字段的写操作发生在同步方法 incrementX() 中。这意味着对 x 字段的读操作（在 getX() 方法中执行）将总是看到 x 的最新值，因为同步保证了任何其他线程无法同时执行 incrementX() 方法。

重要注意事项

• 可见性：precedence-happens-before 确保一个线程对共享内存的修改将对其他线程可见。
• 原子性：precedence-happens-before 不能保证对共享内存的操作是原子的。如果需要原子操作，应使用诸如 synchronized 或 atomic

Wichtige Hinweise🎜🎜🎜🎜🎜Sichtbarkeit: 🎜precedence-happens-before stellt sicher, dass Änderungen am Shared Memory durch einen Thread für andere Threads sichtbar sind. 🎜🎜🎜Atomizität: 🎜Präzedenz-Happens-before-Vorgänge im gemeinsam genutzten Speicher sind nicht garantiert atomar. Wenn atomare Operationen erforderlich sind, sollten Mechanismen wie synchronisierte- oder atomische-Variablen verwendet werden. 🎜🎜

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