1. 并发三大特性
并发编程Bug的源头:
原子性
、
可见性
和
有序性
问题
1.1 原子性
一个或多个操作,要么全部执行且在执行过程中不被任何因素打断,要么全部不执行。
在 Java
中,对基本数据类型的变量的读取和赋值操作是原子性操作(64位处理器)。
不采取任何的原子性保障措施的自增操作并不是原子性的,比如i++操作。
原子性案例分析
下面例子模拟多线程累加操作
public class AtomicTest {
private static volatile int counter = 0;
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Thread thread = new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 10000; j++) {
//synchronized (AtomicTest.class) {
counter++;
// }
}
});
thread.start();
}
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//思考counter=?
System.out.println(counter);
}
}
执行结果不确定, 与预期结果不符合,存在线程安全问题

如何保证原子性?
1.通过 synchronized 关键字保证原子性
2.通过 Lock锁保证原子性
3.通过 CAS保证原子性
思考:在 32 位的机器上对 long 型变量进行加减操作是否存在并发隐患?
https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-17.html#jls-17.7
1.2 可见性
可见性是指当多个线程访问同一个变量时,一个线程修改了这个变量的值,其他线程能够立即看得到 修改的值。
可见性案例分析
下面是模拟两个线程对共享变量操作的例子,用来分析线程间的可见性问题
@Slf4j
public class VisibilityTest {
// volatile -> lock addl $0x0,(%rsp)
private boolean flag = true;
// private volatile boolean flag = true;
//private volatile int count;
public synchronized void refresh() {
// 希望结束数据加载工作
flag = false;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "修改flag:"+flag);
}
public void load() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行.....");
while (flag) {
//TODO 业务逻辑:加载数据
//shortWait(10000);
//synchronized可以保证可见性
//System.out.println("正在加载数据......");
// count++;
//添加一个内存屏障 可以保证可见性
//UnsafeFactory.getUnsafe().storeFence();
// try {
// Thread.sleep(0);
// } catch (InterruptedException e) {
// throw new RuntimeException(e);
// }
//Thread.yield(); //让出cpu使用权
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "数据加载完成,跳出循环");
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
VisibilityTest test = new VisibilityTest();
// 线程threadA模拟数据加载场景
Thread threadA = new Thread(() -> test.load(), "threadA");
threadA.start();
// 让threadA先执行一会儿后再启动线程B
Thread.sleep(1000);
// 线程threadB通过修改flag控制threadA的执行时间,数据加载可以结束了
Thread threadB = new Thread(() -> test.refresh(), "threadB");
threadB.start();
}
当flag没有volatile修饰时,不可见,执行结果线程A跳不出循环
运行结果:threadA没有跳出循环,也就是说threadB对共享变量flag的更新操作对threadA不可见, 存在可见性问题。
思考:上面例子中为什么多线程对共享变量的操作存在可见性问题?
当flag有volatile修饰时,具有可见性,执行结果线程A可以跳循环
当flag没有volatile修饰时,但是在load()方法内的while()中输出打印语句,如:System.out.println("正在加载数据......")后,,执行结果线程A还是可以跳循环,原因是println()方法内有synchronized (this),具有可见性。
当flag没有volatile修饰时,但是在load()方法内的while()中加上内存屏障后,执行结果线程A也是可以跳循环,具有可见性。
public class UnsafeFactory {
/**
* 获取 Unsafe 对象
* @return
*/
public static Unsafe getUnsafe() {
try {
Field field = Unsafe.class.getDecl