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1int r = 2;    //语句2a = a + 3;    //语句3r = 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。