Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μεταβλητότητας και ατομικότητας στο πλαίσιο του πολυνηματικού προγραμματισμού;

Το volatile διασφαλίζει την ορατότητα των αλλαγών σε μια μεταβλητή από όλους τους νήματα. Όταν ένα νήμα γράφει μια τιμή σε μια volatile μεταβλητή, αυτή η αλλαγή γίνεται άμεσα ορατή σε άλλα νήματα. Επίσης, απαγορεύει την αναδιάταξη των λειτουργιών ανάγνωσης και εγγραφής για τις volatile μεταβλητές.

Οι ατομικές λειτουργίες (ατομικές κλάσεις στο πακέτο java.util.concurrent.atomic) διασφαλίζουν ότι μια λειτουργία σε μια μεταβλητή εκτελείται ως μια ενιαία, αδιαίρετη μονάδα και δεν μπορεί να διακοπεί από άλλο νήμα. Αυτό διασφαλίζει την ορθότητα των λειτουργιών αύξησης, μείωσης και Compare-And-Swap χωρίς τη χρήση του synchronized.

Βασική διαφορά: το volatile διασφαλίζει μόνο την ορατότητα, αλλά όχι την ατομικότητα των σύνθετων λειτουργιών (π.χ., i++ — που περιλαμβάνει ανάγνωση, αύξηση και εγγραφή). Οι ατομικές κλάσεις διασφαλίζουν τόσο την ατομικότητα των μεμονωμένων λειτουργιών όσο και την ορατότητα.

Παράδειγμα:

class VolatileCounter {
    volatile int count = 0;

    public void increment() {
        // Αυτή η λειτουργία ΔΕΝ είναι ατομική
        count++;
    }
}

class AtomicCounter {
    java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger count = new java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger(0);

    public void increment() {
        // Αυτή η λειτουργία ΕΙΝΑΙ ΑΤΟΜΙΚΗ
        count.incrementAndGet();
    }
}