Java并发编程:volatile关键字解析(二.并发编程中的三个概念)
来源:互联网 发布:手机js文件怎么打开 编辑:程序博客网 时间:2024/06/02 01:04
在并发编程中,我们通常会遇到以下三个问题:原子性问题,可见性问题,有序性问题。我们先看具体看一下这三个概念:
1.原子性
原子性:即一个操作或者多个操作 要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断,要么就都不执行。
一个很经典的例子就是银行账户转账问题:
比如从账户A向账户B转1000元,那么必然包括2个操作:从账户A减去1000元,往账户B加上1000元。
试想一下,如果这2个操作不具备原子性,会造成什么样的后果。假如从账户A减去1000元之后,操作突然中止。然后又从B取出了500元,取出500元之后,再执行 往账户B加上1000元 的操作。这样就会导致账户A虽然减去了1000元,但是账户B没有收到这个转过来的1000元。
所以这2个操作必须要具备原子性才能保证不出现一些意外的问题。
同样地反映到并发编程中会出现什么结果呢?
举个最简单的例子,大家想一下假如为一个32位的变量赋值过程不具备原子性的话,会发生什么后果?
i = 9;
那么就可能发生一种情况:当将低16位数值写入之后,突然被中断,而此时又有一个线程去读取i的值,那么读取到的就是错误的数据。
2.可见性
可见性是指当多个线程访问同一个变量时,一个线程修改了这个变量的值,其他线程能够立即看得到修改的值。
举个简单的例子,看下面这段代码:
//线程1执行的代码int i = 0;i = 10; //线程2执行的代码j = i;
假若执行线程1的是CPU1,执行线程2的是CPU2。由上面的分析可知,当线程1执行 i =10这句时,会先把i的初始值加载到CPU1的高速缓存中,
此时线程2执行 j = i,它会先去主存读取i的值并加载到CPU2的缓存当中,注意此时内存当中i的值还是0,那么就会使得j的值为0,而不是10.
这就是可见性问题,线程1对变量i修改了之后,线程2没有立即看到线程1修改的值。
3.有序性
有序性:即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。举个简单的例子,看下面这段代码:
int i = 0; boolean flag = false;i = 1; //语句1 flag = true; //语句2
上面代码定义了一个int型变量,定义了一个boolean类型变量,然后分别对两个变量进行赋值操作。从代码顺序上看,
下面解释一下什么是指令重排序,一般来说,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。
比如上面的代码中,语句1和语句2谁先执行对最终的程序结果并没有影响,那么就有可能在执行过程中,语句2先执行而
语句1后执行。
但是要注意,虽然处理器会对指令进行重排序,但是它会保证程序最终结果会和代码顺序执行结果相同,那么它靠什么保证的呢?
再看下面一个例子:
int a = 10; //语句1int r = 2; //语句2a = a + 3; //语句3r = a*a; //语句4
这段代码有4个语句,那么可能的一个执行顺序是:
那么可不可能是这个执行顺序呢: 语句2 语句1 语句4 语句3
不可能,因为处理器在进行重排序时是会考虑指令之间的数据依赖性(这里语句4依赖于语句3),如果一个指令Instruction 2必须用到Instruction 1的结果,那么处理器会保证Instruction 1会在Instruction 2之前执行。
虽然重排序不会影响单个线程内程序执行的结果,但是多线程呢?下面看一个例子:
//线程1:context = loadContext(); //语句1inited = true; //语句2 //线程2:while(!inited ){ sleep()}doSomethingwithconfig(context);
上面代码中,由于语句1和语句2没有数据依赖性,因此可能会被重排序。假如发生了重排序,在线程1执行过程中先执行语句2,
从上面可以看出,指令重排序不会影响单个线程的执行,但是会影响到线程并发执行的正确性。
也就是说,要想并发程序正确地执行,必须要保证原子性、可见性以及有序性。只要有一个没有被保证,就有可能会导致程序运行不正确。
- Java并发编程:volatile关键字解析(二.并发编程中的三个概念)
- java并发编程(二)--volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- Java并发编程:volatile关键字解析
- 让Windows下的Tomcat将控制台信息记录到日志
- 感悟
- python安装依赖modules pysnmp pyasn1.type pexpect configparser
- spark sql 基础
- 《C# in Depth:深入理解C#》读书笔记 - 迭代器
- Java并发编程:volatile关键字解析(二.并发编程中的三个概念)
- 上传文件至服务器
- 虚函数列表
- 磁条磁道介绍
- Makefile:3:*** missing separator. Stop.
- 使用 redis 减少 秒杀库存 超卖思路
- 02-线性结构3 Pop Sequence
- 上传文件jQuery 的ajaxFileUpload 方法上传文件
- 多位数乘单位数