Java并发之原子性,有序性,可见性,以及Happen-Before原则

原子性

原子性是指一个操做是不可中断的。即便是在多个线程一块儿执行的时候,操做一旦开始,也不会被其余线程干扰。即原子操做是一个作小操做。java

例如 i++,其实经历了读,算,赋值绝对算不上是一个原子操做。一个i = 10这样的赋值操做能够称为原子操做。缓存

java.util.comcurrent.atomic包里都是关于原子操做的类,有时间会另写一篇博客。安全

有序性

提到有序那必然就有乱序,而乱序是由于jvm的指令重排优化而产生的。app

咱们要想彻底保住有序性,须要给对象加同步锁(synchronized),这样作实际上就是单线程执行了。jvm

可见性

可见性是指当一个线程修改了某一个共享变量的值,其余线程是否可以当即知道这个修改。 函数

而其余线程看不到其实是由于每一个cpu都有寄存器,有一个线程把寄存器里的值修改了并提交到jvm了,而还有一个cpu的寄存器里存着数据的缓存,等它回头看jvm的时候,发现值已经变了。oop

Java提供了volatile关键字来保证可见性。测试

当一个共享变量被volatile修饰时,它会保证修改的值会当即被更新到主存,当有其余线程须要读取时,它会去内存中读取新值。优化

下面用一段代码来作测试。atom

public class VisibilityTest extends Thread{
  //若是没有关键字volatile,会发现这个线程停不掉,可自行测试。
private volatile boolean stop; public void run() { int i = 0; while (!stop) { i++; } System.out.println("finish loop,i=" + i); } public void stopIt() { stop = true; } public boolean getStop() { return stop; } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { VisibilityTest visibilityTest = new VisibilityTest(); visibilityTest.start(); visibilityTest.sleep(1000); visibilityTest.stopIt(); System.out.println(visibilityTest.getStop()); } }

除了volatile还有两种解决可见性问题的方法:

1. final关键字,可以解决的缘由:final常量会进常量区(之前的方法区,如今的Metaspace),常量区是线程安全的,线程安全就是一个线程占有着此资源的时候,其余线程不能占有,因此可想而知,只要A线程在对此资源作任何操做,B线程都是等待着的,当A释放了,B才去jvm拿值,这样也算保证了可见性。

2. synchronized关键字,缘由和上面同样,同步锁,保证了线程安全。

Happen-Before原则

 程序顺序原则:一个线程内保证语义的串行性 a=1 b=a+1

 volatile规则:volatile变量的写,先发生于读,这保证了volatile变量的可见性

 锁规则:解锁(unlock)必然发生在随后的加锁(lock)前

 传递性:A先于B,B先于C,那么A必然先于C

 线程的start()方法先于它的每个动做  线程的全部操做先于线程的终结(Thread.join())

 线程的中断(interrupt())先于被中断线程的代码

 对象的构造函数执行结束先于finalize()方法  

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