原子性与线程安全-优快云博客

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原子性

一系列操作要么成功，要么失败，不存在其中的一部分成功了，一部分失败，和数据库的原子性差不多
正例

	public int getState() {
		return state;
	}
多线程的情况下，不管那个线程获取到state都是1

反例

	public int stateIncrement() {
		state++;
	}

这里涉及三个操作

先获取state的值
再对state+1
最后把值赋给state

A、B线程操作同一个state，假设state=1，当A线程操作到第2步把state+1，这时候让出cpu给B线程执行，B完成整个操作，此时state等于2，这时A线程继续执行完，state还是等于2，与我们的预期不相符合，我们想要的是state等于3，这个方法是线程不安全
类似这种自增操作是线程不安全的，java里面要怎么保证其的线程安全呢？可以使用关键字synchronized进行隐式同步处理，或者使用JUC里面提供的Lock进行显式同步处理，也可以直接JUC里面提供的AtomicInteger、AtomicBoolean、AtomicReference等等Atomic类来处理自增这种操作。
Atomic类里面底层的实现是使用CAS+volatile关键字
CAS(Compare And Swap)保证其原子性

    /**
     * 如果当前与期望值相同就把当前值设置为要更新的值 
     * @param expect 期望的值
     * @param update 更新的值
     * @return true 成功 false 失败
     */
    public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
        return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
	}

用volatile修饰变量，保证其可见性及顺序性

    /**
     * 	值
     * 	volatile 保证其可见性和顺序性
     */
    private volatile int value;

一般的套路都是这样

	/**
	*	死循环保证一定会执行成功 cas用于更新值 
		用volatile修饰变量，保证其可见性及顺序性
	*/
	public final int incrementAndGet() {
        for (;;) {
            int current = get();
            int next = current + 1;
            if (compareAndSet(current, next))
                return next;
        }
    }

可见性

线程会存一份主内中共享的数据，这样就不用每次用到都去主内存中去获取了，在自己本地就有一份，加快处理速度，但是这样会导致，对同一个数据的修改，线程自己修改完，并更新到主内存中，并没有告知其它已经在使用该数据的线程，你们本地内存中的那份数据已经过期无效了，就会出现下面的情况，明明是两次加1操作，但数据只增加了1
在这里插入图片描述
前面说到了volatile可以保证可见性，那么它是如何保证的呢

当变量被volatile修饰时，线程对变量的写操作都会立马把刷新到主内存中去，并且还会让所有线程中缓存的该变量值无效，必须重新去主内存中获取

顺序性

		int a = 1;
		int b = 1;
		int c = a + b;

上面的代码，我们可能认识是顺序初始化对应的值，JVM会允许指令的重排序，比如这里的a和b赋值是不相关的，这里改变两者的顺序不会对程序的结果造成影响，但是c的赋值与a和b相关，它肯定是要放在a和b赋值之后，不然会影响到执行结果，JVM会在保证单线程执行结果不变的情况，允许指令的重排序
前面说到了volatile可以保证顺序性，那么它是如何保证的呢