Java线程安全/并发编程三大特性

本文深入探讨并发编程的三大核心特性:原子性、可见性和有序性。原子性确保操作不可分割,可见性保证多线程间数据同步更新,有序性防止指令重排导致的错误。理解这些概念对于开发高效稳定的多线程应用至关重要。

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1、原子性

保证一个操作或多个操作要么全部执行且在执行过程中没有任何打断、要么全部不执行(有点类似于事务的概念)

例如A向B汇款1000元,那么就需要有两个操作,一个是A账户减1000元,另一个是B账户增加1000元,如果这个过程中任何一个操作出现故障,都是不符合规矩的也是不能保障汇款人和收款人的财产安全。换句话说,如果想要保证每次转账都不会造成双方任何一方的财产损失,我们必须要保证操作的原子性。

2、可见性

多个线程访问同一共享数据的时候,如果某一个线程修改了此共享数据,那么其他线程能够立即看到此数据的改变。(强制将工作内存中的此项数据更新至主内存中,且主内存中会更新所有工作内存中的此项数据)

Java所有变量都存储在主内存中。每个线程都有自己独立的工作内存,里面保存该线程的使用到的变量副本(该副本就是主内存中该变量的一份拷贝),线程对共享变量的所有操作都必须在自己的工作内存中进行,不能直接在主内存中读写,不同线程之间无法直接访问其他线程工作内存中的变量,线程间变量值的传递需要通过主内存来完成。

3、有序性

代码执行时的顺序与语句顺序一致。也就是说执行前不经历重排序操作。

编译器和处理器为了更好的提升我们所写的代码性能,在执行前会进行指令重排的操作,这一项操作对单线程没有影响,但是会导致多线程出现问题。所以为保证多线程的安全,应该确保操作的有序性。

 

总结

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。

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