線程沖突 - Thread interference

lncwwn 發布于2019-08-14 14:59 / 2884人閱讀

摘要：解決這兩種問題的方法是線程同步。在介紹線程同步之前，先來了解一下這兩個問題。這篇文章先介紹第一個問題線程沖突。這是一種可能的結果，也可能線程的結果被覆蓋或沒有交疊，不發生錯誤線程沖突的結果不可預料，很難被發現并且修復

線程通信，主要通過共享訪問進程資源。這種通信方式非常高效，但存在兩個問題：線程沖突（thread interference） ， 內存一致性錯誤（memory consistensy errors）。

解決這兩種問題的方法是 線程同步（thread synchronization）。在介紹線程同步之前，先來了解一下這兩個問題。

這篇文章先介紹第一個問題：線程沖突。

線程沖突

當兩個運行在不同線程的操作，作用在同一個數據上，會發生線程沖突 (Thread interference)

這也意味著，兩個操作分別由多個步驟組成，且兩個操作同時執行，會導致步驟交疊

一個例子

這里有一個類 Counter

class Counter {
    private int c = 0;

    public void increment() {
        c++;
    }

    public void decrement() {
        c--;
    }

    public int value() {
        return c;
    }
}

看起來，Counter中的操作不會產生交疊。比如increment()方法中，唯一的 statement 是c++。

然而，即使是一個簡單的 statement，在JVM中也會轉換為多個步驟 —— 即該 statement 非原子操作

一個簡單的 statement c++，可以簡單分為三步 ( c--同理 )

取出當前c的值

將取出的值增加1

將取出的值存儲至c（覆蓋原值）

假設，線程A調用increment()的同時，線程B調用decrement()。則兩個操作可能產生如下交疊

Thread A: 取出 c.

Thread B: 取出 c.

Thread A: 將取出的值增加 1.

Thread B: 將取出的值減少 -1.

Thread A: 將取出的值存儲至 c; c == 1.

Thread B: 將取出的值存儲至 c; c == -1.

線程A的結果丟失，被線程B的結果覆蓋。這是一種可能的結果，也可能線程B的結果被A覆蓋；或沒有交疊，
不發生錯誤 —— 線程沖突的結果不可預料，bug很難被發現并且修復

云服務器 GPU云服務器 thread多線程 interference -thread thread

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