Happens-Before Consistency 如何保證多執行緒 Java 應用程式中的資料一致性？

Happens-Before 一致性

在 Java 中，happens-before 關係定義了不同執行緒中操作發生的順序。如果一組操作中沒有讀取操作看到邏輯上在其之後或與其同時發生的寫入操作，則該操作集發生前一致。

定義的解釋

您的理解是正確的，定義翻譯為：「...情況既不是...也不是...」：

• 兩者都不是.. . : hb(r, W(r))

  • 此條件確保讀取(r ) 不會在它看到的寫入(W(r)) 之前發生。

• 也... : A 中存在一個寫入w 使得：

  • w.v = r.v
  • hb(W(r), w)
  • hb(w, r)
  • 此條件可防止讀取由於稍後的值而看到陳舊值的情況寫入並重新排序操作。

範例：執行緒執行

在給定的範例中：

• 在給定的範例中：
• 左邊的數字表示每個執行緒中的執行順序。
• 在第一個執行順序中，兩個執行緒看到 A 和 B 的初始寫入均為 0，因為它們不是易失性欄位。

在第二個執行順序中，讀取以正確的順序觀察寫入值（A = 2，B = 1），使其發生之前一致。

真實情況

是的，讀取可以看到稍後發生的寫入（過時值）的情況確實存在於現實世界的編程中。以下是一個範例：

想像一個多執行緒應用程序，其中一個執行緒將資料寫入共享資源，其他執行緒從中讀取資料。如果沒有適當的同步機制，讀取器執行緒可能會在寫入器執行緒完成寫入之前執行。這可能會導致讀取器執行緒看到過時的值。

防止此類情況：

易失性欄位確保讀取和寫入以一致的順序發生，並且所有執行緒都看到相同的值。這是因為易失性讀取會強制 CPU 存取主內存，從而繞過任何可能導致不一致的快取機制。

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