关于java:并发问题的源头

在 java 根底 -String、StringBuiler 和 StringBuffer 中提到了线程平安的问题，那明天就来聊聊并发问题的源头。

线程切换带来的原子性问题

一个操作或者多个操作 要么全副执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行。

一个很经典的例子就是银行账户转账问题：

比方从账户 A 向账户 B 转 1000 元，那么必然包含 2 个操作：从账户 A 减去 1000 元，往账户 B 加上 1000 元。这 2 个操作必须要具备原子性能力保障不呈现一些意外的问题。

咱们操作数据也是如此，比方 i = i+1；其中就包含，读取 i 的值，计算 i，写入 i。这行代码在 Java 中是不具备原子性的。

CPU 缓存导致的可见性问题

当多个线程拜访同一个变量时，一个线程批改了这个变量的值，其余线程可能立刻看失去批改的值。

若两个线程在不同的 cpu，线程 A 和线程 B 同时执行，会从主内存中加载共享变量 V 缓存到本地内存中。线程 A 批改了共享变量 V 还没有写到主存中，线程 B 也批改了变量 V，两线程之间互不可见。那么当它们向主存中刷新变量 V 的值时，肯定有一个线程会笼罩另外一个线程的后果。这就是可见性问题。

编译优化带来的有序性问题

程序执行的程序依照代码的先后顺序执行。

一般来说处理器为了进步程序运行效率，可能会对输出代码进行优化，它不保障程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的程序统一，然而它会保障程序最终执行后果和代码程序执行的后果是统一的。如下：

int a = 10;    // 语句 1
int r = 2;    // 语句 2
a = a + 3;    // 语句 3
r = a*a;     // 语句 4 

则因为重排序，他还可能执行程序为 2-1-3-4，1-3-2-4，但绝不可能 2-1-4-3，因为这突破了依赖关系。显然重排序对单线程运行是不会有任何问题，而多线程就不肯定了，所以咱们在多线程编程时就得思考这个问题了。
例：

    int a = 0;
    boolean flag = false;

    public void write() {
        a = 1;  //1
        flag = true; //2
    }

    public void read() {if (flag) { // 3
            int b = a * a; //4
        }
    }

下面的代码中，线程 A 执行 write()，线程 B 执行 read(), 如果产生指令重排先执行了 flag=true, 此时线程切换到 B 去执行，执行后果就是错的了。

双重校验锁机制的线程平安

总结

原子性、可见性和有序性都会导致并发问题，所有并发问题的解决也都是围绕这三个个性的。