基于多線程并發(fā)的常見問題(詳解)-創(chuàng)新互聯(lián)

一 概述

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1.volatile

保證共享數(shù)據(jù)一旦被修改就會(huì)立即同步到共享內(nèi)存（堆或者方法區(qū)）中。

2.線程訪問堆中數(shù)據(jù)的過程

線程在棧中建立一個(gè)數(shù)據(jù)的副本，修改完畢后將數(shù)據(jù)同步到堆中。

3.指令重排

為了提高執(zhí)行效率，CPU會(huì)將沒有依賴關(guān)系的指令重新排序。如果希望控制重新排序，可以使用volatile修飾一個(gè)變量，包含該變量的指令前后的指令各自獨(dú)立排序，前后指令不能交叉排序。

二 常見問題及應(yīng)對(duì)

1.原子性問題

所謂原子性，指的是一個(gè)操作不可中斷，即在多線程并發(fā)的環(huán)境下，一個(gè)操作一旦開始，就會(huì)在同一個(gè)CPU時(shí)間片內(nèi)執(zhí)行完畢。如果同一個(gè)線程的多個(gè)操作在不同的CPU時(shí)間片上執(zhí)行，由于中間出現(xiàn)停滯，后面的操作在執(zhí)行時(shí)可能某個(gè)共享數(shù)據(jù)被其他線程修改，而該修改并未同步到當(dāng)前線程中，導(dǎo)致當(dāng)前線程操作的數(shù)據(jù)與實(shí)際不符，這種由于執(zhí)行不連貫導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致問題被稱作原子性問題。

2.可見性問題

可見性問題的出現(xiàn)與線程訪問共享數(shù)據(jù)的方式有關(guān)。線程訪問堆（方法區(qū)）中的變量時(shí)，先在棧中建立一個(gè)變量的副本，修改后再同步到堆中。如果一個(gè)線程剛建立副本，這時(shí)另一線程修改了變量，尚未同步到堆中，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)線程操作同一變量的同一種狀態(tài)的現(xiàn)象，比如i=9，變量i的初始值為9，每一個(gè)線程的操作都是減1。兩個(gè)線程A與B同時(shí)訪問變量，B先執(zhí)行i-1,在將結(jié)果i=8同步到堆中前，A線程也執(zhí)行i-1，這時(shí)i=9的狀態(tài)就被執(zhí)行兩次，出現(xiàn)線程安全問題。

線程安全問題產(chǎn)生的原因：一個(gè)線程對(duì)共享數(shù)據(jù)的修改不能立即為其他線程所見。

volatile提供了一種解決方案：

一旦一個(gè)線程修改了被volatile修飾的共享數(shù)據(jù)，這種修改就會(huì)立即同步到堆中，這樣其他數(shù)據(jù)從堆中訪問共享數(shù)據(jù)時(shí)始終獲得的是在多個(gè)線程中的最新值。

volatile的缺陷：

volatile只能保證一個(gè)線程從堆中獲取數(shù)據(jù)時(shí)獲取的是當(dāng)前所有線程中的最新值，假如一個(gè)線程已經(jīng)從堆中復(fù)制了數(shù)據(jù)，在操作完成前，其他線程修改了數(shù)據(jù)，修改后的數(shù)據(jù)并不會(huì)同步到當(dāng)前線程中。

3.有序性問題

為了提高執(zhí)行效率，CPU會(huì)對(duì)那些沒有依賴關(guān)系的指令重新排序，重新排序后的執(zhí)行結(jié)果與順序執(zhí)行結(jié)果相同。

例如，在源代碼中：

int i=0;
int y=1;

名稱欄目：基于多線程并發(fā)的常見問題(詳解)-創(chuàng)新互聯(lián)
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