并发操作之——并发编程三要素

并发操作

并发操作之——并发编程三要素。

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前言

并发操作之——并发编程三要素。

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一、原子性

一个不可再被分割的颗粒，原子性指的是一个或多个操作要么全部执行成功要么全部执行失败，期间不能被中断，也不存在上下文切换，线程切换会带来原子性的问题
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int num = 1; // 原子操作
num++; // 非原子操作，从主内存读取num到线程工作内存，进行 +1，再把num写到主内存, 除非用原子类，即java.util.concurrent.atomic里的原子变量类
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解决办法是可以用synchronized 或 Lock(比如ReentrantLock) 来把这个多步操作“变成”原子操作，但是volatile，前面有说到不能修饰有依赖值的情况
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public class XdTest {
    private int num = 0;
    
    //使用lock，每个对象都是有锁，只有获得这个锁才可以进行对应的操作
    Lock lock = new ReentrantLock();
    public  void add1(){
        lock.lock();
        try {
            num++;
        }finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    
    //使用synchronized，和上述是一个操作，这个是保证方法被锁住而已，上述的是代码块被锁住
    public synchronized void add2(){
        num++;
    }
}

解决核心思想：把一个方法或者代码块看做一个整体，保证是一个不可分割的整体
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二、有序性:

程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行，因为处理器可能会对指令进行重排序
JVM在编译java代码或者CPU执行JVM字节码时，对现有的指令进行重新排序，主要目的是优化运行效率(不改变程序结果的前提)

int a = 3 //1
int b = 4 //2
int c =5 //3 
int h = a*b*c //4
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上面的例子 执行顺序1,2,3,4 和 2,1,3,4 结果都是一样，指令重排序可以提高执行效率，但是多线程上可能会影响结果
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假如下面的场景，正常是顺序处理
//线程1
before();//处理初始化工作，处理完成后才可以正式运行下面的run方法
flag = true; //标记资源处理好了，如果资源没处理好，此时程序就可能出现问题
//线程2
while(flag){
    run(); //核心业务代码
}

指令重排序后，导致顺序换了，程序出现问题，且难排查
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//线程1
flag = true; //标记资源处理好了，如果资源没处理好，此时程序就可能出现问题
//线程2
while(flag){
run(); //核心业务代码
}
before();//处理初始化工作，处理完成后才可以正式运行下面的run方法

三、可见性:

一个线程A对共享变量的修改,另一个线程B能够立刻看到

// 线程 A 执行
int num = 0;
// 线程 A 执行
num++;
// 线程 B 执行
System.out.print("num的值：" + num);

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线程A执行 i++ 后再执行线程 B，线程 B可能有2个结果，可能是0和1。
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因为 i++ 在线程A中执行运算，并没有立刻更新到主内存当中，而线程B就去主内存当中读取并打印，此时打印的就是0；也可能线程A执行完成更新到主内存了,线程B的值是1。
所以需要保证线程的可见性
synchronized、lock和volatile能够保证线程可见性

总结

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