Atomic операции в Java гарантируют атомарность выполнения операции без возможности прерывания другими потоками. Это означает, что операция выполняется как единый неотделимый блок, и ни одна другая операция не может быть выполнена внутри этого блока.
Результат изменения при Atomic операции может меняться по нескольким причинам:
1. Гонка данных (data race): Если несколько потоков одновременно пытаются изменить одну и ту же переменную, возникает состояние соревнования (race condition). Atomic операции решают эту проблему, обеспечивая безопасность доступа к разделяемым переменным таким образом, что избегается возможность гонки данных.
2. Порядок выполнения: Порядок выполнения операций в многопоточных средах может быть неопределенным, поскольку различные потоки могут выполнять операции параллельно и в любом порядке. Atomic операции гарантируют строгий порядок выполнения, что позволяет получать последовательные и непредсказуемые результаты.
3. Запись из кэша: Каждый поток имеет свой кэш процессора, в котором хранятся временные копии данных. При использовании обычных операций запись изменяемого значения происходит сначала в кэш потока, а затем синхронизируется с основной памятью. В результате, если другой поток использует старую копию переменной из своего кэша, результат может быть несогласованным. Atomic операции обеспечивают синхронизацию между кэшами процессоров, гарантируя, что изменения значения переменной видны во всех потоках одновременно.
4. Интерфейс с низкоуровневой платформой: Atomic операции обычно базируются на низкоуровневых инструкциях процессора, предоставляемых аппаратным уровнем. Такие инструкции работают непосредственно с регистрами процессора, обеспечивая атомарность выполнения. Из-за различий в процессорах и архитектурах, результат выполнения atomic операций может быть разным на разных устройствах.
Итак, изменение результатов в Atomic операциях связано с обеспечением безопасности данных, строгим порядком выполнения операций, синхронизацией кэшей процессоров и низкоуровневыми аппаратными особенностями. Фактически, результат будет стабильным и предсказуемым при использовании Atomic операций, что делает их незаменимыми в многопоточных приложениях.