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Happens-Before 一致性如何確保多執(zhí)行緒環(huán)境中的順序?

Oct 31, 2024 am 01:26 AM

How Does Happens-Before Consistency Ensure Order in Multithreaded Environments?

理解發(fā)生前一致性

Java 語言規(guī)格 (JLS) 第 17 章介紹了發(fā)生前一致性的概念。簡單地說,如果 A 中沒有讀取操作看到其後發(fā)生的寫入操作,或者 A 中存在另一個與讀取操作衝突的寫入操作,則一組操作 A 是發(fā)生前一致的。

理解定義

發(fā)生在一致性之前的定義可以解釋如下:(a)讀取操作不可能看到在其之後發(fā)生的寫入操作,或(b) 在同一線程中存在另一個寫入操作,該寫入操作與讀取操作寫入同一變量,並且寫入操作發(fā)生在讀取操作之前。

發(fā)生在一致性的範例如下所示您提供的第二個執(zhí)行順序:

r2 = A;  // sees write of A = 2
r1 = B;  // sees write of B = 1
B = 1;
A = 2;

在這種情況下,r2 看到先前執(zhí)行的對A 的寫入,r1 看到對B 的寫入。因此,此執(zhí)行順序是發(fā)生之前一致的。

對實際應(yīng)用程式的影響

在多執(zhí)行緒環(huán)境中,發(fā)生前一致性可確保執(zhí)行緒以正確的順序看到其他執(zhí)行緒執(zhí)行的寫入。然而,在某些情況下,讀取會看到稍後發(fā)生的寫入,稱為重新排序。這種情況可能是由於記憶體最佳化或硬體快取而發(fā)生的,它們可以暫時將資料儲存在私有暫存器中。

重新排序的一個範例是當執(zhí)行緒已寫入變數(shù)但新值對其他執(zhí)行緒不可見時,因為它仍然儲存在私人暫存器中。如果受影響的變數(shù)在執(zhí)行緒之間共享,這可能會導致意外的行為和競爭條件。

為了防止重新排序,可以使用揮發(fā)性欄位。易失性欄位確保讀取和寫入以一致的順序執(zhí)行,並且所有執(zhí)行緒看到相同的值。這是透過強制讀寫存取共享記憶體而不是私有暫存器來實現(xiàn)的。

以上是Happens-Before 一致性如何確保多執(zhí)行緒環(huán)境中的順序?的詳細內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章!

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