JAVA 并发编程之四:Java内存模型+ 线程安全:Atomic(原子性)+Violate(可见性)+有序性+synchronized

本文探讨Java并发编程中的原子性、可见性和有序性,重点分析Atomic类和volatile关键字的角色。Atomic类提供原子操作,如AtomicInteger,保证在多线程环境下的线程安全。volatile确保变量在多线程间的可见性,但不保证原子性。此外,volatile还限制了指令重排序,以保证一定程度的有序性。理解这些概念有助于编写高效、正确的并发代码。

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前言:

线程安全:提到线程安全,可能大家的第一反应是要确保接口对共享变量的操作要具体原子性。实际上,在多线程编程中我们需要同时关注可见性、顺序性和原子性问题。

原子性:Atomic|synchronized 可保证;Atomic实现CAS(乐观锁),synchronized为悲观锁;

可见性:Violate|synchronized 可保证;

有序性:Violate 可部分保证(禁止指令重排序),synchronized 可保证。

结论:synchronized同步代码块可保证线程安全(原子性+可见性+有序性)。

 

Java内存模型

想要理解volatile为什么能确保可见性,就要先理解Java中的内存模型是什么样的。

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Java内存模型规定了所有的变量都存储在主内存中。每条线程中还有自己的工作内存,线程的工作内存中保存了被该线程所使用到的变量(这些变量是从主内存中拷贝而来)。线程对变量的所有操作(读取,赋值)都必须在工作内存中进行。不同线程之间也无法直接访问对方工作内存中的变量,线程间变量值的传递均需要通过主内存来完成。

基于此种内存模型,便产生了多线程编程中的数据“脏读”等问题。

举个简单的例子:在java中,执行下面这个语句:

i  = 10;
i++;
i++;
执行线

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