可见性和有序性

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可见性

可见性:一个线程对主内存的修改可以及时的被其它线程观察到。

导致共享变量在线程间不可见的原因:

  1. 线程交叉执行
  2. 重排序结合线程交叉执行
  3. 共享变量更新后的值没有在工作内存与主存间及时更新

可见性-synchronized

JMM关于synchronized的两条规定:

  1. 线程解锁前,必须把共享变量的最新值刷新到主内存
  2. 线程加锁时,将清空工作内存中共享变量的值,从而使用共享变量时需要从主内存中重新读取最新的值(注意,加锁与解锁是同一把锁)

可见性-volatile

volatile,通过加入内存屏障和禁止重排序优化来实现。

  1. 对volatile变量写操作时,会在写操作后加入一条store屏障指令,将本地内存中的共享变量值刷新到主内存
  2. 对volatile变量读操作时,会在读操作前加入一条load屏障指令,从主内存中读取共享变量

volatile写:

volatile读:


有序性

Java内存模型中,允许编译器和处理器对指令进行重排序,但是重排序过程不会影响到单线程程序的执行,却会影响到多线程并发执行的正确性.

可通过volatile、synchronized、Lock保证有序性。

有序性-happens-before原则

  1. 程序次序规则:一个线程内,按照代码顺序,书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作
  2. 锁定规则:一个unLock操作先行发生于后面对同一个锁的lock操作
  3. volatile变量规则:对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作
  4. 传递规则:如果操作A先行发生于操作B,而操作B又先行发生于操作C,则可以得出操作A先行发生于操作C
  5. 线程启动规则:Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每一个动作
  6. 线程中断规则:对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生
  7. 线程终结规则:线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测,我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行
  8. 对象终结规则:一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始

线程安全性-总结

原子性:Atomic包、CAS算法、synchronized、Lock
可见性:synchronized、volatile
有序性:happens-before

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