java多线程安全性
2018-03-28 12:13
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原子性,可见性,有序性
java多线程安全性的核心就在于,站在单个线程的角度,如何保证自己的数据不会被其他线程破坏。在在多线程的角度,每个线程对共享数据的操作都是有效的,不会被覆盖,修改。实现起来就是这三个特性,Atomic,concurrency包等java多有的多线程操作都是在这个三个原则上面展开的,核心思想。原子性
原子性:顾名思义,不可分割,A线程在处理a变量的时候不会被B线程打扰。从内存分配的角度看,基本数据类型的数据是不存在这种情况的,因为基本数据类型int, char之类的分配在线程私有的栈上面,除非发生OutOfMemoryError或者StackOverFlowError。正常运行的时候这些在Stack上面的数据是没有问题的,栈封闭是线程安全的。那么主要的问题是哪里的数据呢?堆,堆上面的数据是线程共享的,java提高的Lock和Synchronized就是用来处理这种并发问题的,实现一种广义的原子性操作:被加锁的代码块同一时间只允许一个线程操作。
可见性
可见性:可见是被谁可见?一个线程对某个共享数据的修改可以被其他共享该数据的线程看见。首先synchronized无疑是可以实现这一点的,锁定期间其他线程无法操作锁定的共享数据,unLock的时候把修改数据写会内存,这种方式对性能的影响很大。
那么Volatile呢?用于制止指令重排序和共享数据可见性两个方面。
volatile不具备原子性,具备可见性,不适合计数操作。
volatile适合场景:对变量的写操作不依赖于 当前值,适合作为状态表示量,比较经典的使用场景,还有一种是双重检测。
volatile修饰的变量被修改之后会做两件事情:1.把线程修改的数据写会主内存;2.这个写回内存的操作会导致其他线程缓存改共享数据的缓存行失效;具体细节可以看这个:http://ifeve.com/volatile/。
有序性
有序性这个概念如何理解?对于单个线程来说,即使发生指令重排序的操作也会保证结果的正确性,但是在多线程中,即使保证没有指令重排序,其他线程的操作乱入也会时不时的影响到程序的正确执行,volatile和synchronized可以解决这个问题。二者的合作在双重检测模式中有很好的使用:@ThreadSafe public class SingletonExample5 { // 私有构造函数 private SingletonExample5() { } // 1、memory = allocate() 分配对象的内存空间 // 2、ctorInstance() 初始化对象 // 3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存 // 单例对象 volatile + 双重检测机制 -> 禁止指令重排 private volatile static SingletonExample5 instance = null; // 静态的工厂方法 public static SingletonExample5 getInstance() { if (instance == null) { // 双重检测机制 // B synchronized (SingletonExample5.class) { // 同步锁 if (instance == null) { instance = new SingletonExample5(); // A - 3 } } } return instance; } }
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