顺序一致性和原子性有什么区别？答案

【问题标题】：What is the difference between sequential consistency and atomicity?顺序一致性和原子性有什么区别？
【发布时间】：2013-03-18 06:33:04
【问题描述】：

我读到 java volatile 是顺序一致的，但不是原子的。对于原子性，java 提供了不同的库。

有人可以用简单的英语解释两者之间的区别吗？

（我相信问题范围包括 C/C++，因此添加这些语言标签以获得更多的受众。）

【问题讨论】：

我不认为volatile 在 C/C++ 中提供与在 Java 中相同的保证。特别是，我不认为它在 C 中提供了您所谓的顺序一致性（即内存围栏适用于其他变量）-TBC。
@assylias 我并不是说 volatile 在 C/C++ 中具有相同的含义。我确信它不会。我指的是 c/C++ 和 Java 之间常见的“顺序一致性和原子性”的概念。在 C/C++ 中，volatile 关键字停止了变量使用的优化，并且不用于维护在使用 volatile 变量的操作之前指定的操作之间的顺序一致性。

【解决方案1】：

想象一个类中的这两个变量：

int i = 0;
volatile int v = 0;

还有这两种方法

void write() {
    i = 5;
    v = 2;
}

void read() {
    if (v == 2) { System.out.println(i); }
}

volatile 语义保证read 要么打印5，要么什么也不打印（当然，假设没有其他方法正在修改字段）。如果v 不是易失性的，read 还不如打印 0，因为 i = 5 和 v = 2 可能已经重新排序。我想这就是你所说的顺序一致性的意思，它有更广泛的含义。

另一方面，volatile 不保证原子性。所以如果两个线程同时调用这个方法（v同volatile int）：

void increment() {
    v++;
}

你无法保证 v 会增加 2。这是因为 v++ 实际上是三个语句：

load v;
increment v;
store v;

由于线程交错，v 只能增加一次（两个线程将加载相同的值）。

【讨论】：

【解决方案2】：

假设你有这两个变量：

public int a = 0;
public volatile int b = 0;

假设一个线程可以

a = 1;
b = 2;

如果另一个线程读取这些值并看到 b == 2，那么它肯定也会看到 a == 1。

但是读取线程可以看到a == 1和b == 0，因为这两个写入不是原子操作的一部分，所以读取线程可能会在第一个线程分配值之前看到对a所做的更改到b。

要使这两个写入原子化，您需要同步对这两个变量的访问：

synchronized (lock) {
    a = 1;
    b = 2;
}

...

synchronized (lock) {
    System.out.println("a = " + a + "; b = " + b);
}

在这种情况下，读取线程将看到a == 0 和b == 0，或a == 1 和b == 2，但不会看到中间状态。

【讨论】：