江湖人都说,并发编程的三大核心问题分别是:有序性、可见性、原子性。
What ???
到底在讲什么?
可见性
指一个线程对共享变量的修改,其他线程能够立即看到并获取修改后的值。
先来看一张丑图方便理解:

我们知道,在CPU内核中,存在一块高速缓冲区,简单理解为CPU缓存。多核CPU中每一个内核都拥有自己独立的缓冲区。

如上丑图所示,在CPU1缓存中写数据后,并不会及时刷新到主内存中!所以在多线程环境下导致不可见问题。
原子性
指一个线程中的一个或多个操作,在CPU执行过程中不间断的全部被执行。
最典型的例子是 i++,在 一分钟理解:为什么都说i++不安全? 中我们提到过,实际上i++的真实语法是这样:
get ii = i + 1set i
那么在执行这段指令到第一或第二行时,由于CPU将资源分配给不同线程而产生的线程切换,不能一次完整执行完所有指令,而产生的原子性问题。
有序性
指软件环境(编译器)和硬件环境(处理器)为了优化性能,常常会改变指令的执行顺序。
如以下代码:
int a = 1;String str = "init";
在编译或CPU执行阶段可能重排序为:
String str = "init";int a = 1;
在单线程环境下,这种重排序现象并不会改变线程的执行结果。但是如果在多线程并发执行的情况下,就有可能因为指令顺序的改变而改变程序执行结果。
你学废了吗?
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若文中有任何错误,烦请指正~
如有疑惑,也欢迎一起探讨!
并发编程中的三大核心问题包括:原子性、可见性和有序性。原子性确保操作不被中断,可见性保证线程间共享变量的更新可见,而有序性涉及指令执行的顺序。多线程环境下,CPU缓存可能导致可见性问题,指令重排序可能影响程序执行结果。理解这些概念对于解决并发问题至关重要。
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