【并发编程实战】并发的编程引发的三个问题--可见性/原子性/顺序性

前言

    硬件和软件的发展都是相互的，硬件的发展，多核CPU,缓存，进程，线程，我们享受CPU带来的高性能的同时，必定同时也伴随着风险。为了解决这些，则出现了一些理论和实践

问题

问题一  缓存导致的可见性问题

   可见性：一个线程对共享变量的修改，另外一个线程能够立刻看到，我们称为可见性。

   单核时代：所有的线程都是在一颗 CPU 上执行，CPU 缓存与内存的数据一致性容易解决。因为所有线程都是操作同一个 CPU 的缓存，一个线程对缓存的写，对另外一个线程来说一定是可见的。

    多核时代：每颗 CPU 都有自己的缓存，这时 CPU 缓存与内存的数据一致性就没那么容易解决了，当多个线程在不同的 CPU 上执行时，这些线程操作的是不同的 CPU 缓存。

    如下图  多核的变量的变更两个线程之间时不可见的，都是独立的缓存。

      

问题二  线程切换带来的原子性问题

原子性：我们把一个或者多个操作在 CPU 执行的过程中不被中断的特性称为原子性。

 线程切换：指的是操作系统在多任务环境下，由于需要让不同的线程轮流执行，而对当前正在运行的线程进行暂停，并切换到另一个线程上运行的过程。在多线程环境中，操作系统会通过调度算法来决定哪个线程可以运行，并在必要时进行线程切换，以实现多个线程并发执行的目的。

线程切换通常涉及以下几个步骤：