顺序一致性和原子性的区别是什么?

What is the difference between sequential consistency and atomicity?

本文关键字:区别 是什么 原子性 一致性 顺序      更新时间:2023-10-16

我读到java volatile是顺序一致的,但不是原子的。对于原子性java提供了不同的库。

谁能用简单的英语解释一下两者的区别?

(我相信问题范围包括C/c++,因此添加这些语言标签可以获得更多的受众)

想象这两个变量在一个类中:

int i = 0;
volatile int v = 0;

和这两个方法

void write() {
    i = 5;
    v = 2;
}
void read() {
    if (v == 2) { System.out.println(i); }
}

volatile语义保证read要么打印5,要么不打印(当然假设没有其他方法修改字段)。如果v不是易失性的,read也可以打印0,因为i = 5v = 2可能已经重新排序了。我猜这就是你所说的顺序一致性,它有更广泛的含义。

另一方面,volatile不保证原子性。所以如果两个线程同时调用这个方法(v是同一个volatile int):

void increment() {
    v++;
}

你不能保证v会加2。这是因为v++实际上是三个语句:

load v;
increment v;
store v;

假设您有以下两个变量:

public int a = 0;
public volatile int b = 0;

假设一个线程执行

a = 1;
b = 2;

如果另一个线程读取这些值并看到b == 2,那么它肯定也会看到a == 1。

但是读线程可以看到a == 1b == 0,因为这两个写操作不是原子操作的一部分,所以读线程可能在第一个线程给b赋值之前看到a的变化。

要使这两个写操作原子化,需要同步对这两个变量的访问:

synchronized (lock) {
    a = 1;
    b = 2;
}
...
synchronized (lock) {
    System.out.println("a = " + a + "; b = " + b);
}

在这种情况下,读线程将看到a == 0b == 0,或者a == 1b == 2,但永远不会看到中间状态