Java多线程（四）：竞态和核心代码（Race Conditions and Critical Sections）

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竞态可能会在核心代码中法师。如果某部分代码被多个线程执行，如果线程执行的顺序不一样，结果不一样，那么这块代码可以被称为核心代码。

核心代码

举个例子：

public class Counter {

     protected long count = 0;

     public void add(long value){
         this.count = this.count + value;
     }
 }

add()方法便是核心代码。
我们先拎清楚，cpu是如何改变count的值的：

cpu将count从主内存中读取到cpu寄存器中；
修改寄存器中的count的值；
将寄存器中的count的值写回主内存。

如果ThreadA和ThreadB同时执行以上步骤：

ThreadA-1, ThreadA-2
ThreadB-1, ThreadB-2
ThreadA-3, ThreadB-3

这样会导致ThreadB的值覆盖了ThreadA的值，导致结果不是我们想要的结果。

如何避免竞态

可以使用synchronized或Java的各种锁来避免竞态，这些知识点我们后面再说。

吞吐量

public class TwoSums {
    
    private int sum1 = 0;
    private int sum2 = 0;
    
    public void add(int val1, int val2){
        synchronized(this){
            this.sum1 += val1;   
            this.sum2 += val2;
        }
    }
}

上面的例子中，我们简单的将可能发生竞态的代码块直接加锁，这样子虽然解决了问题，但是由于关键代码块每次只有一条线程能进入，吞吐量变低。
改进方法：

public class TwoSums {
    
    private int sum1 = 0;
    private int sum2 = 0;

    private Integer sum1Lock = new Integer(1);
    private Integer sum2Lock = new Integer(2);

    public void add(int val1, int val2){
        synchronized(this.sum1Lock){
            this.sum1 += val1;   
        }
        synchronized(this.sum2Lock){
            this.sum2 += val2;
        }
    }
}