Java의 스레드 안전 :`volatile` 및`synchronized`에 대한 안내서

Java의 휘발성 및 동기화 된 솔루션 안전 문제는 모두 다르지만 그 기능은 다릅니다. 1. 휘발성은 변수의 가시성을 보장하고, 읽기 및 쓰기가 멀티 스레딩에서 주 메모리와 직접 상호 작용하도록 보장하고, 단일 시간 판독 및 쓰기 시나리오와 같은 시나리오에 적합하지만, 원자력을 제공하지는 않습니다. 2. 동기화 된 원자력과 가시성을 제공하며, 한 스레드 만 MUTEX 잠금을 통해 동시에 코드 블록을 실행하도록합니다. 이는 COUNT와 같은 복합 작업에 적합합니다. 3. 휘발성은 동기화 된 교체 할 수 없으며 비 원자 작업의 경우 atomicinteger와 같은 동기화되거나 동시 도구 클래스가 여전히 필요합니다. 올바른 도구를 선택하면 스레드 안전성과 효율성을 보장 할 수 있습니다.

Java에서는 여러 스레드가 공유 데이터에 액세스 할 때 스레드 안전이 중요합니다. 적절한 동기화가 없으면 프로그램은 인종 조건, 가시성 문제 및 일관성없는 상태로 인해 예측할 수없는 행동을 보일 수 있습니다. 스레드 안전을 관리하기위한 두 가지 주요 도구는 volatile 및 synchronized 되었습니다. 둘 다 동시성에 도움이되지만, 다른 목적을 수행하고 상호 교환 할 수 없습니다.

각각의 작동 방식, 사용시기 및 그들이 해결하는 문제를 해결합시다.

volatile 키워드는 무엇입니까?

volatile 키워드는 스레드 간 변수 변경의 가시성을 보장합니다. 변수가 volatile 선언되면 JVM에 알려줍니다.

• 이 변수에 대한 쓰기는 즉시 메인 메모리로 플러시됩니다.
• 이 변수의 읽기는 항상 스레드의 로컬 캐시가 아니라 메인 메모리에서 나옵니다.

이로 인해 스레드는 다중 스레드 환경에서 일반적인 문제인 오래된 캐시 된 값을 사용하지 않습니다.

예 : volatile 사용

 공개 클래스 휘발성 예상 {
    개인 휘발성 부울 런닝 = true;

    public void stop () {
        실행 = 거짓;
    }

    public void run () {
        동안 (실행) {
            // 일을합니다
        }
        System.out.println ( "정지");
    }
}

이 예에서는 하나의 스레드가 run() 호출하고 다른 스레드는 stop() 호출합니다. volatile 없으면 run() 스레드는 CPU 메모리에 캐시 될 수 있기 때문에 업데이트 된 running 값을 볼 수 없습니다. volatile 있으면 변경 사항이 보장됩니다.

volatile 사용하는시기

volatile 사용하십시오.

• 변수는 여러 스레드에 의해 읽고 작성됩니다.
• 변수는 이전 값 (즉, count 와 같은 복합 작업 없음)에 의존 하지 않습니다 .
• 원자력이 아닌 가시성 만 있으면됩니다.

x X와 같은 작업에 volatile 사용하지 마십시오. 변수가 휘발성이더라도 원자가 아닙니다.

synchronized 키워드는 무엇입니까?

synchronized 상호 제외를 제공합니다 (하나의 스레드 만 한 번에 블록/메소드를 실행할 수 있음) 및 가시성 (동기화 된 블록 내부의 변경 사항이 다른 스레드로 표시됨).

다음에 적용 할 수 있습니다.

• 인스턴스 메소드 (인스턴스 잠금)
• 정적 메소드 (클래스 객체의 잠금)
• 코드 블록 (지정된 잠금 객체 포함)

예 : synchronized 사용

 공공 수업 카운터 {
    개인 int count = 0;

    public synchronized void ycrement () {
        세다 ; // 동기화로 인한 원자 작동
    }

    공개 동기화 된 int getCount () {
        반환 수;
    }
}

여기서 synchronized 한 스레드 만 한 번에 increment() 또는 getCount() 실행하여 count 의 레이스 조건을 방지 할 수 있도록합니다.

synchronized 방법은 가시성을 보장합니다

스레드가 synchronized 블록에 들어가면 모니터 잠금을 얻습니다.

• 로컬 캐시를 플러시합니다.
• 기본 메모리에서 변수를 다시로드합니다.

종료되면 메인 메모리로 다시 변경됩니다. 따라서 volatile 과 마찬가지로 가시성을 보장하지만 원자력이 추가됩니다.

주요 차이점 : volatile 대 synchronized

일반적인 함정과 모범 사례

• state 주 플래그 에 volatile 사용하십시오 (예 : shutdownRequested , initialized ).
• where 원자가가 필요할 때 synchronized 사용 (예 : 여러 변수 업데이트).
• volatile 복합 작업을 안전하게 만든다고 가정하지 마십시오.
• synchronized 동기화를 피하십시오 - 경합을 일으키고 성능을 줄일 수 있습니다.

예 : volatile count 에 충분하지 않은 이유

 공개 클래스 Badcounter {
    개인 휘발성 int count = 0;

    public void icrement () {
        세다 ; // 원자가 아님 : 읽기, 증분, 쓰기
    }
}

count 는 volatile 있지만 count 세 단계가 포함됩니다. 두 개의 스레드가 동일한 값을 읽을 수있어 업데이트가 손실 될 수 있습니다. synchronized 또는 AtomicInteger 필요합니다.

대안 : AtomicInteger , ReentrantLock 등

더 나은 성능과 유연성을 위해 다음을 고려하십시오.

• AtomicInteger , AtomicLong 등 - 차단하지 않고 원자 연산을 제공합니다.
• java.util.concurrent.locks.ReentrantLock - synchronized 보다 더 많은 제어.

AtomicInteger 의 예 :

 개인 atomicinteger count = 새로운 atomicinteger (0);

public void icrement () {
    count.incrementandget (); // 스레드-안전하고 효율적입니다
}

요약

• 가시성이 필요하지만 원자력이 필요하지 않은 간단한 공유 플래그에는 volatile 사용하십시오.
• 원자력과 가시성 , 특히 복합 작업에 필요한 경우 synchronized 사용을 사용하십시오.
• volatile synchronized 대체되지 않음을 이해합니다. 동시성 퍼즐의 다른 부분을 해결합니다.

스레드 안전은 충돌을 방지하는 것이 아니라 동시 액세스 하에서 정확성을 보장하는 것입니다. 올바른 도구 ( volatile , synchronized 또는 원자 클래스)를 선택하면 코드가 안전하고 효율적입니다.

위 내용은 Java의 스레드 안전 :`volatile` 및`synchronized`에 대한 안내서의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!