Java 並列プログラミングにおけるスレッド セーフとは何ですか?どのように達成するか?

Java におけるスレッド セーフとは、同時実行の問題を防ぐためにマルチスレッド環境でコードに正しくアクセスすることを指します。スレッド セーフを実現する方法はいくつかあります。 同期されたコード ブロック: synchronized キーワードを使用して、一度に 1 つのスレッドのみがアクセスできるコードをマークします。ミューテックス ロック: Lock オブジェクトを使用してコード セグメントをロックし、一度に 1 つのスレッドのみがコード セグメントにアクセスできるようにします。アトミック変数: アトミック変数 (AtomicInteger など) を使用して値を保存し、値の更新はアトミックです。不変オブジェクト: 不変オブジェクトは変更できず、同期も必要ないため、使用します。

Java 並列プログラミングにおけるスレッド セーフティ

マルチスレッド環境では、スレッド セーフティとは、コードを次のユーザーが使用できることを意味します。複数のスレッドが同時にアクセスしても、エラーや一貫性のない結果は発生しません。スレッド セーフの実装は、同時実行性の問題を防ぐために重要です。

スレッド セーフを実現する方法

スレッド セーフを実現するにはいくつかの方法があります:

• 同期されたコード ブロック: synchronized キーワードを使用してコード ブロックをマークし、一度に 1 つのスレッドのみがアクセスできるようにします。
• ミューテックス ロック (Lock): Lock オブジェクトを使用してコード セクションをロックし、一度に 1 つのスレッドだけがアクセスできるようにします。時間。
• アトミック変数: アトミック変数 (AtomicInteger など) を使用して値を保存します。値の更新操作はアトミックです。つまり、すべてまたはすべてのいずれかです。実行されませんでした。
• 不変オブジェクト: 不変オブジェクトは変更できないため、追加の同期メカニズムを必要としないため、不変オブジェクトを使用します。

実際的なケース

整数フィールド count を持つクラス Counter を考えてみましょう。このフィールドをインクリメントするには、スレッドセーフな increment メソッドを実装する必要があります。

安全でない実装:

public class Counter {
    private int count = 0;

    public void increment() {
        count++;
    }
}

複数のスレッドが count フィールドに同時にアクセスでき、一貫性のない結果が生成される可能性があるため、この実装はスレッドセーフではありません。

安全な実装 (同期ブロックを使用):

public class Counter {
    private int count = 0;

    public void increment() {
        synchronized (this) {
            count++;
        }
    }
}

同期ブロックを使用して、increment メソッドを一度に 1 つのスレッドのみがアクセスするものとしてマークします。時間。

安全な実装 (アトミック変数を使用):

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Counter {
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    public void increment() {
        count.incrementAndGet();
    }
}

AtomicInteger はアトミックな incrementAndGet 操作を提供し、カウンターをインクリメントします。更新された値を 1 ステップで返します。

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