并发编程的三大特性

Posted 2021-03-15 bonniewss

并发编程的三大特性

1、原子性

对于成员变量a来说，如果线程A执行以下操作：

a++;

此时需要分三步执行：

（1）读取a的值

（2）将a的值加1

（3）将加1后的值赋给a

在执行以上三步过程中，如果另一个线程B对a进行了操作，那么就不能保证原子性了。

要保证原子性，可以加锁，如synchronized

2、可见性

要理解可见性，需要先理解cpu的高速缓存。高速缓存是cpu的一块儿缓存区。如果线程修改了某个变量的值，那么是先将修改过的值先放入缓存区，然后满足一定条件后才会同步到内存区。同步到内存区后，其他线程才可以看见变量的改变。

可见性是指，当有一个线程修改某个成员变量的值时，其他变量可以立马看到修改过的值。

比如：

int i=0,j=10;

i=j;

如果线程A执行了以上代码，这时如果还未将i等于10的结果由高速缓存区同步到内存区，那么B线程读取到的i的值就是0。

要保证可见性，需要用volatile关键字，原理是，线程B会将高速缓存区的结果刷新到内存，它再去读取内存。这样读取的i的值就是10。

3、有序性

处理器为了提高程序运行效率，可能会对输入代码进行优化，它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致，但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的。比如：

int i=10;//语句1

int j=10;//语句2

在执行时，有可能对代码进行重排序，比如先执行语句2，再执行语句1。但是如果代码，编程下边这样：

int i=0;

int j=0;

j++;//语句3

i=j+1;//语句4

这时，语句3和语句4并不会进行重排序。因为语句3和4之间有依赖关系，重排序后会影响结果。

但是以上说的是单线程的情况。下面看多线程的情况，如下代码：

boolean flag=false;

private Context context;

//线程1

context=loadContext();//语句1

flag=true;//语句2

//线程2

if(flag){

dowork(context);

}

如果线程1执行的时候，语句1和语句2进行了重排序，先执行语句2，在还没有执行语句1时，这时线程2 将要执行if，那么就会进入到if语句块中，而context还是null，所以会出错。

可以用volatile关键字，禁止被它修饰的变量发生指令重排操作。是通过内存屏障去完成的禁止指令重排序。