yyds ,Java中如何保证线程安全性 ,@_@或许是你想知道的 下

简介: yyds ,Java中如何保证线程安全性 ,@_@或许是你想知道的 下

四、可见性---volatile

对于可见性,JVM提供了synchronized和volatile。这里我们看volatile。

(1)volatile的可见性是通过内存屏障和禁止重排序实现的

volatile会在写操作时,会在写操作后加一条store屏障指令,将本地内存中的共享变量值刷新到主内存:

cabff63e326b730408bd27bb1c84d11.png

volatile在进行读操作时,会在读操作前加一条load指令,从内存中读取共享变量:

a91cf9e21e56a4d938f3fcd10f71fb3.png

(2)但是volatile不是原子性的,进行++操作不是安全的

@Slf4j
public class VolatileExample {
    // 请求总数
    public static int clientTotal = 5000;
    // 同时并发执行的线程数
    public static int threadTotal = 200;
    public static volatile int count = 0;
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
        final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
        for (int i = 0; i < clientTotal ; i++) {
            executorService.execute(() -> {
                try {
                    semaphore.acquire();
                    add();
                    semaphore.release();
                } catch (Exception e) {
                    log.error("exception", e);
                }
                countDownLatch.countDown();
            });
        }
        countDownLatch.await();
        executorService.shutdown();
        log.info("count:{}", count);
    }
    private static void add() {
        count++;
    }
}

执行后发现线程不安全,原因是 执行conut++ 时分成了三步,第一步是取出当前内存 count 值,这时 count 值时最新的,接下来执行了两步操作,分别是 +1 和重新写回主存。假设有两个线程同时在执行 count++ ,两个内存都执行了第一步,比如当前 count 值为 5 ,它们都读到了,然后两个线程分别执行了 +1 ,并写回主存,这样就丢掉了一次加一的操作。

(3)volatile适用的场景

既然volatile不适用于计数,那么volatile适用于哪些场景呢:

1.对变量的写操作不依赖于当前值

2.该变量没有包含在具有其他变量不变的式子中

因此,volatile适用于状态标记量:

4009316bba43ef6039a01c7ff2c7ab0.png

线程1负责初始化,线程2不断查询inited值,当线程1初始化完成后,线程2就可以检测到inited为true了。另外,关注Java知音公众号,回复“后端面试”,送你一份面试题宝典!

五、有序性

有序性是指,在JMM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。

可以通过volatile、synchronized、lock保证有序性。

另外,JMM具有先天的有序性,即不需要通过任何手段就可以得到保证的有序性。这称为happens-before原则。

如果两个操作的执行次序无法从happens-before原则推导出来,那么它们就不能保证它们的有序性。虚拟机可以随意地对它们进行重排序。

happens-before原则:

  1. 程序次序规则:在一个单独的线程中,按照程序代码书写的顺序执行。
  2. 锁定规则:一个unlock操作happen—before后面对同一个锁的lock操作。
  3. volatile变量规则:对一个volatile变量的写操作happen—before后面对该变量的读操作。
  4. 线程启动规则:Thread对象的start()方法happen—before此线程的每一个动作。
  5. 线程终止规则:线程的所有操作都happen—before对此线程的终止检测,可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值等手段检测到线程已经终止执行。
  6. 线程中断规则:对线程interrupt()方法的调用happen—before发生于被中断线程的代码检测到中断时事件的发生。
  7. 对象终结规则:一个对象的初始化完成(构造函数执行结束)happen—before它的finalize()方法的开始。
  8. 传递性:如果操作A happen—before操作B,操作B happen—before操作C,那么可以得出A happen—before操作C。

总结:

       如上,技术在于交流流通,/握手

原文作者:高一级花阿梨喜欢吃榴莲

目录
相关文章
|
29天前
|
Java 开发者
Java多线程编程中的常见误区与最佳实践####
本文深入剖析了Java多线程编程中开发者常遇到的几个典型误区,如对`start()`与`run()`方法的混淆使用、忽视线程安全问题、错误处理未同步的共享变量等,并针对这些问题提出了具体的解决方案和最佳实践。通过实例代码对比,直观展示了正确与错误的实现方式,旨在帮助读者构建更加健壮、高效的多线程应用程序。 ####
|
5天前
|
安全 Java API
java如何请求接口然后终止某个线程
通过本文的介绍,您应该能够理解如何在Java中请求接口并根据返回结果终止某个线程。合理使用标志位或 `interrupt`方法可以确保线程的安全终止,而处理好网络请求中的各种异常情况,可以提高程序的稳定性和可靠性。
35 6
|
20天前
|
设计模式 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与解决方案####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的问题及其解决策略。通过分析竞态条件、死锁、活锁等典型场景,并结合代码示例和实用技巧,帮助开发者有效避免这些陷阱,提升并发程序的稳定性和性能。 ####
|
18天前
|
存储 监控 小程序
Java中的线程池优化实践####
本文深入探讨了Java中线程池的工作原理,分析了常见的线程池类型及其适用场景,并通过实际案例展示了如何根据应用需求进行线程池的优化配置。文章首先介绍了线程池的基本概念和核心参数,随后详细阐述了几种常见的线程池实现(如FixedThreadPool、CachedThreadPool、ScheduledThreadPool等)的特点及使用场景。接着,通过一个电商系统订单处理的实际案例,分析了线程池参数设置不当导致的性能问题,并提出了相应的优化策略。最终,总结了线程池优化的最佳实践,旨在帮助开发者更好地利用Java线程池提升应用性能和稳定性。 ####
|
20天前
|
缓存 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与最佳实践####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,如竞态条件、死锁和内存一致性错误,并提供了实用的避免策略。通过分析典型错误案例,本文旨在帮助开发者更好地理解和掌握多线程环境下的编程技巧,从而提升并发程序的稳定性和性能。 ####
|
14天前
|
安全 算法 Java
Java多线程编程中的陷阱与最佳实践####
本文探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,并介绍了如何通过最佳实践来避免这些问题。我们将从基础概念入手,逐步深入到具体的代码示例,帮助开发者更好地理解和应用多线程技术。无论是初学者还是有经验的开发者,都能从中获得有价值的见解和建议。 ####
|
14天前
|
Java 调度
Java中的多线程编程与并发控制
本文深入探讨了Java编程语言中多线程编程的基础知识和并发控制机制。文章首先介绍了多线程的基本概念,包括线程的定义、生命周期以及在Java中创建和管理线程的方法。接着,详细讲解了Java提供的同步机制,如synchronized关键字、wait()和notify()方法等,以及如何通过这些机制实现线程间的协调与通信。最后,本文还讨论了一些常见的并发问题,例如死锁、竞态条件等,并提供了相应的解决策略。
38 3
|
15天前
|
监控 Java 开发者
深入理解Java中的线程池实现原理及其性能优化####
本文旨在揭示Java中线程池的核心工作机制,通过剖析其背后的设计思想与实现细节,为读者提供一份详尽的线程池性能优化指南。不同于传统的技术教程,本文将采用一种互动式探索的方式,带领大家从理论到实践,逐步揭开线程池高效管理线程资源的奥秘。无论你是Java并发编程的初学者,还是寻求性能调优技巧的资深开发者,都能在本文中找到有价值的内容。 ####
|
20天前
|
缓存 Java 开发者
Java多线程并发编程:同步机制与实践应用
本文深入探讨Java多线程中的同步机制,分析了多线程并发带来的数据不一致等问题,详细介绍了`synchronized`关键字、`ReentrantLock`显式锁及`ReentrantReadWriteLock`读写锁的应用,结合代码示例展示了如何有效解决竞态条件,提升程序性能与稳定性。
73 6
|
18天前
|
监控 Java 数据库连接
Java线程管理:守护线程与用户线程的区分与应用
在Java多线程编程中,线程可以分为守护线程(Daemon Thread)和用户线程(User Thread)。这两种线程在行为和用途上有着明显的区别,了解它们的差异对于编写高效、稳定的并发程序至关重要。
26 2