Vilken exakt definition av ' atomicitet ' vid programmering?

Om en operation X är atomär, betyder det att alla som observerar operationen kommer att se den antingen ännu inte startad eller som slutförd och inte i något tillstånd som är delvis slutfört. Det är det.

Självklart, om du skriver kod för att utföra en operation X, och andra koder kan se den halvt utförd eller störa den, så är din implementering av operationen X inte atomisk.

I vissa sammanhang kan en ”atom” operation lyckas eller misslyckas. Om en sådan atomoperation misslyckas måste effekten vara exakt densamma som om operationen aldrig hade startats.

Kommentarer

• Som en anteckning är detta vad Isolation betyder i ACID, inte vad Atomicitet betyder. Det ' är inte klart om din definition är avsedd att sammanfalla / täcka ACID-begreppet atomicitet (vilket inte är ' t väldigt relevant för godtycklig kod).

Jag är inte säker på att jag känner till en enkel, formell, abstrakt definition av ”atom” för ett programmeringsspråk. Jag känner till många olika på olika abstraktionsnivåer och med avseende på olika ämnen. Jag känner också till vissa som verkar ganska abstrakta men som har ganska sofistikerade förutsättningar (t.ex. förkonfigurationsmodeller av samtidighet). En del av problemet är att det finns många olika sätt att säga två program ”beter sig” ”likvärdigt” och vissa definitioner kan respektera olika uppfattningar om ”ekvivalent”.

En skiss (som jag gör upp just nu) av ett tillvägagångssätt med avseende på en interleaving-modell av samtidighet är: Med tanke på en operativ semantik är en sekvens av uttalanden exekverad atomiskt om alla övergångar (av den operativa semantiken) som involverar dessa uttalanden sker i sekvens. En sekvens av uttalanden är atomisk om alla möjliga sekvenser av övergångar exekverar sekvensen av uttalanden atomiskt. Vi kan lossa detta till en ” som om de kördes atomiskt” som vi kan börja formalisera genom att säga att alla möjliga övergångssekvenser är ekvivalenta antagligen observationsmässigt ekvivalenta) till en sekvens av övergångar som exekverar uttalandena atomiskt.

B asiskt betyder exekverat atomiskt att när vi börjar köra någon sekvens av uttalanden, lägger vi inte in exekveringen något annat uttalande i exekveringen av sekvensen.Implementeringsmässigt kan detta innebära att vi bara kör en tråd åt gången som vid en tidsskivad implementering av trådar, och en sekvens av uttalanden som utförs atomiskt betyder att det inte fanns några kontextväxlar under deras körning. Ovanstående definition har en fråga genom att den inte verkligen hanterar samordning mellan trådar. Det skulle verkligen inte vara meningsfullt att säga att kommunikation längs en kanal mellan två trådar till exempel alltid var atomisk. (Ofta talar vi om operationer på en datastruktur som atomiska, och det skulle förmodligen vara mer lämpligt för detta exempel. Definitionen skulle vara specifik för datastrukturen.)

För ditt exempelprogram och antar en operativ semantik där ett print -uttalande kunde hanteras i en enda övergång, då skulle program 2 alltid utföras atomiskt och är (ganska triviellt) atomiskt. Ditt andra utförande beskriver ett scenario där program 1 körs atomiskt medan ditt första inte gör det. Om det fanns någon mekanism som garanterade att ditt andra utförande alltid hände, kan du säga att Program 1 (med den mekanismen) var atomiskt, men annars skulle det antagligen inte vara atomärt på egen hand.

Som nämnts i min kommentar, ”atom” används ofta i en informell och / eller implementeringsinriktad mening. Därför är det ofta oklart vad exakt är avsett, men andan i vad som är tänkt är vanligtvis rimligt tydlig.