JAVA并发编程补充-线程可见性

Posted 2020-12-03 Gggoblin

定义一个类Visibility1包含两个变量

public class Visibility1 {
    public static boolean ready;
    public static int number;
}
自定义一个线程类，当Visibility1中的ready属性为false时进入循环打印number

public class ReaderThread extends Thread{

    @Override
    public void run() {
        while (!Visibility1.ready){
            Thread.yield();
            System.out.println(Visibility1.number);
        }
    }
}
测试线程

public class TestThread1 {
    public static void main(String[] args) {
        new ReaderThread().start();
        Visibility1.number = 42;
        Visibility1.ready = true;
    }
}
输出结果有三种：
0：这种情况是先进入了循环执行了一次输出；
42：这种情况是number被赋值42之后进入的循环；
空：这种情况是ready直接被赋值为true，没有进入循环；
这里涉及到一个指令排序的问题，例如：int a = 1;  int b = 2;  int c = a+b;这三条语句cpu有可能先执行第二条，但不会先执行第三条；（cpu的优化手段，有可能的第二条执行的时间比第一条短）。

这里写了一个测试类Visibility其中有一个bChanged变量，两个无限循环的线程，具体看注解，理论上说这个程序是会停止的，但是执行结果确实没有停止

public class Visibility {

    private static boolean bChanged;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        /**
         * 第一个线程，当bChanged为true的时候输出 "!=" 然后退出java虚拟机
         */
        new Thread(()-> {
            for ( ; ; ) {
            if (bChanged == true){
                System.out.println("!=");
                System.exit(0);
            }
        }
        }).start();

        /**
         * 第二个线程，将本次、bChanged赋值为true
         */
        Thread.sleep(10);
        new Thread(()-> {
            for (;;){
                bChanged = true;
            }
        }).start();
    }
}
原因如下图，由于cpu运行太快在cpu内存之间还有一层缓存，进入死循环没有退出是因为第一个线程的变量是读取的缓存。

解决方法：使用 volatile关键字：1保证变量的修改让所有线程可见；2阻止指令排序；

　　　　　volatile是比较古老的关键字   synchroized已经优化的很好了，不要去刻意的使用volatile

private static volatile boolean bChanged;

sync能够解决可见性、原子性 volatile只能解决               如果CAS操作没有原子化多线程操作一定会有问题  先比较在修改CAS操作    compare  and  set

线程并发问题：写或者读到了一个过期的数据，解决方式

1.线程封闭：final   不要线程之间共享变量      （约等于没用过）

2.栈封闭：比如说方法内部声明，修改  不会溢出，方法执行完就释放，不存在于内存

3.ThreadLocal线程绑定。