Java 同時実行性: 揮発性と同期: いつどちらを使用するか?

Java における volatile と synchronized の違い

同期と volatile は、マルチスレッド プログラミングで重要な役割を果たす Java の 2 つのメモリ同期メカニズムです。 。どちらも共有リソースへのアクセスを制御する役割を果たしますが、それぞれ異なる特性と使用例があります。

Volatile:

volatile 変数は、それに加えられた変更がすべて確実に保存されることを保証します。すべてのスレッドにすぐに表示されます。 Volatile はメモリ可視性のレベルで動作し、コンパイラとランタイムが volatile アクセスをキャッシュしたり並べ替えたりすることを防ぎます。これにより、volatile 変数の読み取りには必ず共有メモリからの最新の値が反映されます。

Synchronized:

volatile とは異なり、synchronized は排他的な値を提供します。コード ブロックをロックし、常に 1 つのスレッドだけがそのブロックを実行できるようにします。同期により、複数のスレッドが共有変数を同時に変更することがなくなり、重要なセクションへのアトミック アクセスが保証されます。

「読み取り-更新-書き込み」 説明:

用語「読み取り-更新」 -write」は、変数の値が読み取られ、更新され、その後書き戻されるシナリオを指します。マルチスレッド コンテキストでは、データの一貫性を維持するために、この操作はアトミックである必要があります。揮発性変数はメモリの可視性を保証するだけなので、アトミック性を保証できません。一方、同期ブロックは、読み取り、更新、書き込み操作の原子性を保証します。

Volatile を使用する場合:

Volatile 変数は、メモリの可視性が重要な場合に適しています。ただし、同期は必要ありません。たとえば、同時更新を行わずに複数のスレッドによって頻繁に変更およびアクセスされる変数などです。 Volatile は、メモリ アクセスのキャッシュと並べ替えに関連する問題を防ぐことができます。

Synchronized を使用する場合:

Synchronized ブロックは、相互排除とアトミック性が重要な場合に使用されます。これらは、コードの重要なセクションや、変更に排他的アクセスが必要な共有変数を保護するのに最適です。

揮発性および同期化の使用シナリオ:

変数の例を考えてみましょう。 「render」と呼ばれるもので、レンダリング ループで読み取られ、キー押下イベントによって設定されます。 「render」の値は常に変化するため、過剰なオーバーヘッドのため、同期ブロックでの使用には適していません。この場合、スレッドをブロックせずにメモリの可視性を確保できる Volatile が適切なオプションとなります。

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