线程安全的三大特性（原子性、可见性、有序性）

线程安全的三大特性

0、如何保证线程安全

①原子性

指定代码块是原子操作。

②可见性

修改共享变量时，立即同步到主存中，并使该修改对其他线程可见

③有序性

禁止读取共享变量后的代码、修改共享变量前的代码重排序。

1、违背原子性、可见性、有序性可能出现的问题

问题一：违背原子性

场景：

线程一和线程二同时对共享变量执行修改操作;（ i++ 为例）。

i++ 可以拆分为：读取 i 的值、读取的值加1、修改 i 的值。

细节：

首先默认 i 等于 0，线程一二同时执行 i++ ，线程一先获得时间片，线程二等待。

线程一______________________________线程二

读取 i , 值为0_________________________等待

值（0）加1为1________________________等待

时间片用完，执行线程二________________读取 i , 值为0 （此时线程一还没有修改 i ）

等待________________________________值（0）加1为1

等待________________________________修改 i 的值 ，此时 i = 1;

修改 i 的值 ，此时 i = 1_________________时间片用完，执行线程一

最后经过两次 i++ 操作， i 的值为1 。

问题二：违背可见性

依然使用 i++ 场景。

细节：

首先默认 i 等于 0，线程一二同时执行 i++ ，线程一先获得时间片，线程二等待。

线程一______________________________线程二

读取 i , 值为0_________________________等待

值（0）加1为1________________________等待

修改 i 的值 ，此时 i = 1_________________等待

时间片用完，执行线程二________________读取 i , 值为0（虽然此时线程一已经修改 i 的值为1，但还没有同步到主存中 ）

等待________________________________值（0）加1为1

等待________________________________修改 i 的值 ，此时 i = 1;

最后经过两次 i++ 操作， i 的值为1 。

问题三：违背有序性

场景：

执行以下代码

共享变量

boolean canStart = false;
ClassPathXmlApplicationContenxt context = null;

线程一执行

void permitStart(){
    context = new ClassPathXmlApplicationContenxt("spring.xml");
    canStart = true;
}

线程二执行

void start(){
    if(canStart){
        context.start();
    }
}

细节：

首先默认 canStart 为 false， context 为空 ， 线程一执行permitStart方法，线程二执行start()方法，线程一先获得时间片，线程二等待。

线程一______________________________线程二

发生重排序，先执行canStart = true;_______等待

时间片用完，执行线程二________________if(canStart)通过

等待________________________________contenxt.start()抛出NullPointException。