原子性 原子性指的是一个或者多个操作在 CPU 执行的过程中不被中断的特性线程切换 带来的原子性问题Java 并发程序都是基于多线程的，操作系统为了充分利用CPU的资源，将CPU分成若干个时间片，在多线程环境下，线程会被操作系统调度进行任务切换。为了直观的了解什么是原子性，我们看下下面哪些操作是原子性操作int count = 1; //1count++; //2int a = count; //3上面展示语句中，除了语句1是原子操作，其它两个语句都不是原子性操作，下面我们来分析一下语句2其实语句2在执行的时候，包含三个指令操作指令 1：首先，需要把变量 count 从内存加载到 CPU的寄存器指令 2：之后，在寄存器中执行 +1 操作；指令 3：最后，将结果写入内存对于上面的三条指令来说，如果线程 A 在指令 1 执行完后做线程切换，线程 A 和线程 B 按照下图的序列执行，那么我们会发现两个线程都执行了 count+=1 的操作，但是得到的结果不是我们期望的 2，而是 1。操作系统做任务切换，可以发生在任何一条CPU 指令执行完有序性 有序性指的是程序按照代码的先后顺序执行编译优化 带来的有序性问题为了性能优化，编译器和处理器会进行指令重排序，有时候会改变程序中语句的先后顺序，比如程序：a = 5; //1b = 20; //2c = a + b; //3编译器优化后可能变成b = 20; //1a = 5; //2c = a + b; //3在这个例子中，编译器调整了语句的顺序，但是不影响程序的最终结果synchronized（具有有序性、原子性、可见性）表示锁在同一时刻只能由一个线程进行获取，当锁被占用后，其他线程只能等待。在单例模式的实现上有一种双重检验锁定的方式（Double-checked Locking）public class Singleton { static Singleton instance; static Singleton getInstance(){ if (instance == null) { synchronized(Singleton.class) { if (instance == null) instance = new Singleton(); } } return instance; }}我们先看 instance = new Singleton() 的未被编译器优化的操作指令 1：分配一块内存 M；指令 2：在内存 M 上初始化 Singleton 对象；指令 3：然后 M 的地址赋值给 instance 变量。编译器优化后的操作指令指令 1：分配一块内存 M；指令 2：将 M 的地址赋值给 instance 变量；指令 3：然后在内存 M 上初始化 Singleton 对象。现在有A，B两个线程，我们假设线程A先执行getInstance()方法，当执行编译器优化后的操作指令2时（此时候未完成对象的初始化），这时候发生了线程切换，那么线程B进入，刚好执行到第一次判断 instance==null会发现instance不等于null了，所以直接返回instance，而此时的 instance 是没有初始化过的。现行的比较通用的做法就是采用静态内部类的方式来实现public class SingletonDemo { private SingletonDemo() { } private static class SingletonDemoHandler{ private static SingletonDemo instance = new SingletonDemo(); } public static SingletonDemo getInstance() { return SingletonDemoHandler.instance; }}可见性 可见性指的是当一个线程修改了共享变量后，其他线程能够立即得知这个修改缓存 导致的可见性问题首先我们来看一下Java内存模型（JMM）我们定义的所有变量都储存在主内存中每个线程都有自己独立的工作内存，里面保存该线程使用到的变量的副本（主内存中该变量的一份拷贝）线程对共享变量所有的操作都必须在自己的工作内存中进行，不能直接从主内存中读写（不能越级）不同线程之间也无法直接访问其他线程的工作内存中的变量，线程间变量值的传递需要通过主内存来进行。（同级不能相互访问）共享变量可见性的实现原理：线程1对共享变量的修改要被线程2及时看到的话，要经过如下步骤：把工作内存1中更新的变量值刷新到主内存把主内存中的变量的值更新到工作内存2中可以使用 synchronized 、volatile 、final 来保证可见性欢迎大家关注公众号：小白程序之路（whiteontheroad），第一时间获取最新信息！！！笔者博客地址：http:www.gulj.cn