1

Для достоверности буду оперировать цитатами из книги Брюса Эккеля - Философия Java (4-е издание).

Логика нашей задачи будет простая:
Имеется класс, в котором есть переменная i, которую будет увеличивать и метод, который, в свою очередь, и будет заниматься увеличением значения переменной i.

Создаем макет класса:

public class AtomicityTest {
    private int i = 0;

    public int getValue() {
        return this.i;
    }

    public void evenIncrement() {
        i++;
        i++;
    }
}

У нас есть переменная i, к которой в дальнейшем будут обращаться несколько потоков. По этому поводу Брюс Эккель пишет:

Если сразу несколько задач обращаются к полю, это поле следует объявить с ключевым словом volatile.

Хорошо, теперь поле нашего класса должно выглядеть следующим образом:

private volatile int i = 0;

Но ниже он пишет:

в виртуальной Java машине инкремент не является атомарным...

В примере в методе мы будем использовать атомарную операцию инкрементирования ++. Атомарная операция - это:

операция, которую не может прервать планировщик потоков — если она начинается, то продолжается до завершения, без возможности переключения контекста.

Что мы в итоге имеем? Получается, что операции ++ не является атомарной, следовательно, нету смысла объявлять её volatile, верно?

Читаем дальше

Для управления доступом к совместному ресурсу вы для начала помещаете его внутрь объекта. После этого любой метод, получающий доступ к ресурсу, может быть объявлен как synchronized. Это означает, что если задача выполняется внутри одного из объявленных как synchronized методов, все остальные задачи не сумеют зайти в свои synchronized-методы до тех пор, пока первая задача не вернет управление из своего вызова.

На выходе имеем готовый класс:

public class AtomicityTest implements Runnable {
    private int i = 0;

    public int getValue() {
        return this.i;
    }

    public synchronized void evenIncrement() {
        i++;
        i++;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            evenIncrement();
        }
    }
}

Так как первоначальное значение переменной i равняется 0, а метод evenIncrement() прибавляет по единице к переменной, в итоге получаем только четные числа. Так как метод синхронизированный, то:

  • поток № 1 зайдет в метод;
  • заблокирует доступ в метод для других потоков;
  • сделает так, чтобы переменная увеличилась на 2 (0, 2, 4, 6, 8 и т.д.)
  • поток № 1 выйдет и разблокирует доступ к методу для других потоков.

Хорошо, теперь приступаем к тестированию:

AtomicityTest at = new AtomicityTest();

        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
        exec.execute(at);

        while (true) {
            int value = at.getValue();

            if(value % 2 != 0) {
                System.out.println("value: " + value);
                System.exit(0);
            }
        }

И тут чудеса. Получается так, что при тестировании мы на выходе получаем нечетные числа. Как такое возможно? Решение проблемы кроется в том, что метод, возвращающий значение i с именем getValue() должен быть объявлен таким образом:

public synchronized int getValue() {
    ...
}

Но почему только так? Всё ведь подтверждено цитатами выше и должно работать, по логике, без синхронизированного метода getValue().

8
  • Но почему только так? Всё ведь подтверждено цитатами выше и должно работать, по логике, без синхронизированного метода getValue(). с чего бы это? Откуда такие выводы?
    – tym32167
    31 мая 2021 в 13:34
  • Про volatile есть вопрос, а насчет synchronized getValue - в цитате "все остальные задачи не сумеют зайти в свои synchronized-методы до тех пор, пока первая задача не вернет управление из своего вызова" ведь не говорится, что "не сумеют зайти в любой метод" - не synchronized методы могут быть вызваны когда угодно
    – Regent
    31 мая 2021 в 13:34
  • @Regent, точно. Как правильно теперь дать ответ на вопрос? Отвечайте, будем принимать...
    – West Side
    31 мая 2021 в 14:06
  • Попробую растянуть комментарий на ответ
    – Regent
    31 мая 2021 в 14:27
  • Синхронизованные методы очень похожи на синхронизованные блоки, если используется synchronized(this) в теле метода. См. здесь как надо использовать ключевое слово synchronized.
    – Roman C
    31 мая 2021 в 14:28

1 ответ 1

1

Про volatile подробнее расписано, например, в этом вопросе. Если вкратце, то volatile это в первую очередь про видимость значения между потоками, а не про атомарность

В цитате

все остальные задачи не сумеют зайти в свои synchronized-методы до тех пор, пока первая задача не вернет управление из своего вызова

говорится о том, что если вызван synchronized метод, то нельзя вызвать из другого потока другой synchronized метод

В документации формулировка аналогичная:

When one thread is executing a synchronized method for an object, all other threads that invoke synchronized methods for the same object block (suspend execution)

Всё это никак не противоречит тому, что можно параллельно вызвать не-synchronized метод, что и происходит на практике

2
  • В документации написано верно, но не следует цитировать английский текст.
    – Roman C
    31 мая 2021 в 14:41
  • @RomanC, а я, наоборот, приветствую первоисточник. Каждый сам для себя переведен.
    – West Side
    31 мая 2021 в 15:41

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.