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多线程核心:可见性和原子性(工作内存与主内存)
如下图:
所有的共享变量存在于主内存,每个线程独有自己的共享内存副本即工作内存。
volatile与syncronzid
com.prometheus.multiThread.day07
volatile:
使变量在多个线程间可见,没有原子性,通过加入内存屏障和 禁止重排序(as if serial)优化实现可见性。
*使用场景:
- 写入操作不依赖当前值
- 该变量没有包含在其他变量的不变式中
原理:
当需要使用被volatile修饰的变量时,线程会从主内存中重新获取该变量的值,但当该线程修改完该变量的值写入主内存的时候,并没有判断主内存内该变量是否已经变化,故可能出现非预期的结果。如主内存内有被volatile修饰变量 a,值为3,某线程使用该变量时,重新从主存内读取该变量的值,为3,然后对其进行+1操作,此时该线程内a变量的副本值为4。但此时该线程的时间片时间到了,等该线程再次获得时间片的时候,主存内a的值已经是另外的值,如5,但是该线程并不知道,该线程继续完成其未完成的工作,将线程内的a副本的值4写入主存,这时,主存内a的值就是4了。这样,之前修改a的值为5的操作就相当于没有发生了,a的值出现了意料之外的结果。
syncronzid:
读也好,写也好都是基于对这个变量的加锁操作,全过程中变量是加锁的,其他线程无法对这个变量进行读写操作
代码 `com.prometheus.multiThread.day07.VolatileDemo`
public class VolatileDemo {
/**
* volatile只有可见性,无法保证原子性
*/
private volatile int num=0;
public int getNum() {
return this.num;
}
public void increase() {
try {
//休眠更容易重现结果不为500
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.num++;
}
public static void main(String[] args) {
final VolatileDemo volatileDemo = new VolatileDemo();
for (int i=0;i<500;i++){
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
volatileDemo.increase();
}
}).start();
}
//如果还有子线程在执行,主线程让出cpu资源,直到子线程执行完毕,主线程继续执行
while (Thread.activeCount()>1){
Thread.yield();
}
System.out.println("-------num:"+volatileDemo.getNum());
}
}
若解决以上问题,可采用ReentrantLock解决
代码com.prometheus.multiThread.day07.VolatileDemoReenTrantLock
wait与notify
com.prometheus.multiThread.day08
- 必须和syncronzid一起使用
- wait释放锁(让当前对象处于等待状态),notify不释放锁(唤醒其他线程)
- CountDownLatch通知锁 多用于远程连接等工作
锁优化:
- 减小锁粒度
ThreadLocal:线程局部变量
com.prometheus.multiThread.day10.ConnThreadLocal
- 共享变量:一个变量再多个线程工作内存中都存在副本,该变量即为共享变量
- 线程局部变量,保证对当前线程可用。