java 并发原子性与易变性 来自thinking in java4 21.3.3

Posted 2020-09-22 yutingliuyl

java 并发原子性与易变性  具体介绍请參阅thinking in java4 21.3.3

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package org.rui.thread.volatiles;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
 * 假设你盲目地应用原子性慨念。那么就会看到在以下程序中的getValue符合上面的描写叙述
 * 
 * 可是，该程序将找到奇数值并终止。虽然return i确实是原子性操作。可是缺少同步使得其数值能够在处于不稳定的中间状态时被读取。
 * 除此之外，因为i也不是volatile的，因此还存在可视性问题
 * @author lenovo
 *
 */
public class AtomicityTest implements Runnable {

	private int i=0;
	public int getValue(){return i;}
	private synchronized void evenIncrement(){i++;i++;}
	@Override
	public void run() {
		while(true)
			evenIncrement();
		
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService exec=Executors.newCachedThreadPool();
		AtomicityTest at=new AtomicityTest();
		exec.execute(at);
		while(true)
		{
			int val=at.getValue();
			if(val%2!=0)
			{
				System.out.println(val);
				System.exit(0);
			}
		}
	}

}

package org.rui.thread.volatiles;
/**
 * 考虑一些更简单的事情。一个产生序列数字的类，
 * 每当nextSerial-Number被调用时，它必须向调用者返回唯一的值
 * @author lenovo
 *
 */
public class SerialNumberGenerator {

	private static volatile int serialNumber=0;
	public static int nextSerialNumber()
	{
		return serialNumber++;//非线程安全
	}
}

package org.rui.thread.volatiles;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * 为了測试SerialNumberGenerator 我们须要不会耗尽内存的集（SET） 。
 * 以防须要花费非常长的时间来探測问题。
这里所看到的的circularSet重用了存储int数值的内存，
 * 并假设在你生成序列数时，产生数值覆盖冲突的可能性极小。add 和contains 方法都 是synchronized,以防示线程冲突
 * @author lenovo
 *
 */
//重用存储所以我们不耗尽内存
//reuses storage so we don't run out of memory
class CircularSet
{
 private int[] array;
 private int len;
 private int index=0;
 
 public CircularSet(int size){
	 array=new int[size];
	 len=size;
	 //初始化一个值而不是生产  
	 //这个初始全是-1和serialNumberGenerator 不同样。其后取serialNumberGenerator.next...存入
	 //by the serialNumberGenerator;
	 for(int i=0;i<size;i++)
		 array[i]=-1;
 }
 
 //add
 public synchronized void add(int i)
 {
	 array[index]=i;
	 //wrap index and write over old elements; 将指数和写在旧元素;
	index=++index % len;
	//System.out.println(index+"  :  len :"+len);
	 
 }
 
 //contains
 public synchronized boolean contains(int val)
 {
	 for(int i=0;i<len;i++)
	 {
		 System.out.println(array[i]+" == "+val);
		 if(array[i]==val) 
			 return true;
		
	 }
	 return false;
 }
 
}
///////////////////////////////////////////////
public class SerialNumberChecker {
	private static final int SIZE=10;
	private static CircularSet serials=new CircularSet(1000);
	private static ExecutorService exec=Executors.newCachedThreadPool();
	
	
	static class SerialChecker implements Runnable
	{
		@Override
		public void run() {
			while(true)
			{
				//自增长
				int serial=SerialNumberGenerator.nextSerialNumber();
				if(serials.contains(serial))
				{
					//反复
					System.out.println("Duplicate: "+serial);
					System.exit(0);
				}
				serials.add(serial);
			}
		}
	}
	
	////
	public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, InterruptedException {
		String[] arg=new String[]{"10000"};
		
		for(int i=0;i<SIZE;i++)
		{
			exec.execute(new SerialChecker());
			//stop after n seconds if there 's an argument 停止在n秒后假设有一个论点
			if(arg.length>0)
			{
				TimeUnit.SECONDS.sleep(new Integer(arg[0]));
				System.out.println("没有反复检測");
				System.exit(0);
			}
		}
	}
}

/**
 * 通过创建多个任务来竞争序列数，你将发现这些任务终于会得到反复的序列数，假设你执行的时间足够长的话
 * 为了解决问题，nextSerialNumber 前面加入 了synchronized关健字
 */