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Java のアトミック操作の調査

Java のアトミック操作は不可分性と排他性を保証し、その実行が他のスレッドによって中断されないようにします。これらの操作を理解することは、同時アプリケーションの整合性を維持するために非常に重要です。

アトミック操作のタイプ

Java では、いくつかの操作がアトミックであると見なされます。

• プリミティブ型の割り当て: プリミティブ型のすべての代入 (long と double を除く) はアトミックです。これにより、部分的に変更されるリスクがなく、値が 1 回の操作で書き込まれることが保証されます。
• 参照の割り当て: 同様に、オブジェクトへの参照の割り当てはすべてアトミックであり、競合状態や不一致を防ぎます。
• Volatile 変数の割り当て: volatile として宣言された変数への割り当てはアトミックであることが保証されます。これにより、これらの変数に加えられた変更がすべてのスレッドに即座に表示されるようになります。
• java.concurrent.Atomic* クラス: java.concurrent.Atomic* パッケージ内のクラスを使用して実行される操作(例: AtomicInteger、AtomicBoolean) は設計上アトミックです。これらのクラスは、アトミック変数を変更およびアクセスするための特殊なメソッドを提供します。

追加の考慮事項

• Long および Double 代入: ただし、Java 言語では保証されていません。仕様では、long 変数と double 変数の割り当ては、最新の 64 ビット CPU では一般にアトミックであると考えられます。ただし、重要なアプリケーションではこの仮定に依存することはお勧めできません。
• 原子性と可視性: Java の原子性は可視性を意味しません。アトミック操作では、変更が中断せずに実行されることが保証されますが、他のスレッドが変更を即座に確認できるとは限りません。この概念は「可視性」として知られています。

結論

Java のアトミック操作を理解することで、開発者は並行性を効果的に処理し、アプリケーションの整合性を確保できます。ただし、特定の使用例では、長い代入や二重代入の原子性など、追加の考慮事項を考慮する必要があることに注意することが重要です。

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