并发编程(一)
java内存模型
上图就是我们的java内存模型
- 共享变量存储在主内存中,每个线程都会访问
- 每个线程指存储该线程对共享变量的副本
- 线程不能直接操作主内存，只有先操作工作内存之后才能写入主内存
- 工作内存和java内存模型一样也是一个抽象的概念，他其实并不存在,他涵盖了缓存寄存器，编译器优化以及硬件
public class Demo10 {
private int x=0;
private int count(){
return x++;
}
}上面是我们很一般的代码，在多线程中执行count()会有什么问题
发现x的值被覆盖了，为什么会出现这样的呢
- 从主内存中读取x=0的值
- 给x+1
- 回写到主内存
上面三个步骤不是原子性的,当多个线程同时执行，有可能线程1在步骤1和步骤2之间另外一个线程2执行步骤1，此时线程2再次执行步骤2执行x+1,此时线程1也开始执行x+1,同时执行就会导致数据被覆盖的结果
我们再来看一个例子
public class test {
private int value = 0;
public void set(int value){
this.value = value;
}
public int get(){
return this.value;
}
}上面代码在多线程中执行，有什么问题呢
发现当线程1已经更新的value的值，但是线程2获取的到值还是value=0.这就是可见性问题
我们再看看如下代码，有什么问题
public class Singleton {
private static Singleton instance = null;
public Singleton() {
}
private static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}上面代码是一个经典的懒汉+同步操作的单例模式，但是他是还存在那些问题呢，首先我们要知道创建一个实例对象并不是一步就可以创建的，而是按照下面步骤执行的
instance = new Singleton();- 分配内存地址
- 初始化对象
- 实例变量指向刚才分配的内存地址
但是由于编译器进行指令重排序可能是1->3->2的顺序，就会导致实际上对象还没有初始化完成，而对象的属性是空，最终可能导致空指针，这个就是有序性问题
上面都是多线程中一起的并发问题，那我们如何解决呢
局部变量
局部变量由于仅存在线程中的内存中，不会出现共享变量的情况
ThradLocal
每个线程都有一个integet对象，虽然每个线程都会从主内存中把integer对象拷贝到工作内存中，但是线程1和线程2复制的对象并不是同一个对象，每个对象都会只会被一个线程操作，所以不存在共享变量，也就不会存在并发问题
不可变类
所谓的不可变对象是指已经常见，就对外的状态就不会改变的对象,如果一个对象的状态是恒古不变的，那么自然就不存在并发问题，因为对象是不可变的，所以无论多少个线程，对他做什么操作，他都是不变的，
CAS类
CAS意思就是Compare And Swap,比较并置换，CAS使用了3个基本操作数，内存地址V，旧的预期值A,要更新的新值B，只有当内存地址的对应的值和旧的预期值一样就会用新值B，才会将内存地址V对应的值更新为新的值B，否则循环操作，知道成功
我们知道JUC里面的AtomicInteger就是使用CAS思想，在AtomicInterger可以保证多线程下线程安全是依赖一Unsafe的实例，Unsage类提供硬件级别的原子操作，因为java是无法直接访问操作系统底层硬件，为此java使用native方法来扩展这部分功能，其中UnSafe类就是一个操作入口，UnSafe提供几种功能，其中包括分配和释放内存，挂起和恢复线程，定位对象字段内存地址，修改对象的字段值，CAS操作。
Synchronized和Lock
他们是进行加锁，是悲观锁的策略，在多线程中只有一个线程可以得到执行，
首先是两个线程抢占锁，但是线程1，抢到了锁，而线程2就会进入队列，当线程1执行完之后，通知线程2，你可以尝试抢占锁了，线程2就会尝试抢占锁，抢到之后才会执行代码