Что такое ordering, as-if-serial semantics, sequential consistency, visibility, atomicity, happens-before, mutual exclusion, safe publication?

0
276

ordering механизм, который определяет, когда один поток может увидеть out-of-order (неверный) порядок исполнения инструкций другого потока. CPU для для повышения производительности может переупорядочивать процессорные инструкции и выполнять их в произвольном порядке до тех пор пока для потока внутри не будет видно никаких отличий. Гарантия, предоставляемая этим механизмом, называется as-if-serial semantics.

sequential consistency — то же что и as-if-serial semantics, гарантия того, что в рамках одного потока побочные эффекты от всех операций будут такие, как будто все операции выполняются последовательно.

visibility определяет, когда действия в одном потоке становятся видны из другого потока.

happens-before — логическое ограничение на порядок выполнения инструкций программы. Если указывается, что запись в переменную и последующее ее чтение связаны через эту зависимость, то как бы при выполнении не переупорядочивались инструкции, в момент чтения все связанные с процессом записи результаты уже зафиксированы и видны.

atomicity — атомарность операций. Атомарная операция выглядит единой и неделимой командой процессора, которая может быть или уже выполненной или ещё невыполненной.

mutual exclusion (взаимоисключающая блокировка, семафор с одним состоянием) — механизм, гарантирующий потоку исключительный доступ к ресурсу. Используется для предотвращения одновременного доступа к общему ресурсу. В каждый момент времени таким ресурсом может владеть только один поток. Простейший пример: synchronized(obj) { … }.

safe publication? — показ объектов другим потокам из текущего, не нарушая ограничений visibility. Способы такой публикации в Java:

  • static{} инициализатор;
  • volatile переменные;
  • atomic переменные;
  • сохранение в разделяемой переменной, корректно защищенной с использованием synchronized(), синхронизаторов или других конструкций, создающих read/write memory barrier;
  • final переменные в разделяемом объекте, который был корректно проинициализирован.