并发编程Bug的源头:可见性、原子性和有序性问题
可见性
当一个线程修改了共享变量的值,其他线程能够看到修改的值。Java 内存模型是通过在变量修改后将新值同步回主内存,在变量读取前从主内存刷新变量值这种依赖主内存作为传递媒介的方法来实现可见性的。
如何保证可见性
- 通过 volatile 关键字保证可见性。
- 通过 内存屏障保证可见性。
- 通过 synchronized 关键字保证可见性。
- 通过 Lock保证可见性。
- 通过 final 关键字保证可见性
有序性
即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。JVM 存在指令重排,所以存在有序性问题。
如何保证有序性
- 通过 volatile 关键字保证可见性。
- 通过 内存屏障保证可见性。
- 通过 synchronized关键字保证有序性。
- 通过 Lock保证有序性。
原子性
一个或多个操作,要么全部执行且在执行过程中不被任何因素打断,要么全部不执行。在 Java 中,对基本数据类型的变量的读取和赋值操作是原子性操作(64位处理器)。不采取任何的原子性保障措施的自增操作并不是原子性的。
如何保证原子性
- 通过 synchronized 关键字保证原子性。
- 通过 Lock保证原子性。
- 通过 CAS保证原子性。