一、原子性

原子性是指一个操作是不可中断的。即使在多个线程一起执行的时候,一个操作一旦开始,就不会被其它线程干扰。

i++是原子操作吗?
不是,包含3个操作:读i,i=i+1,写i 32位的机子上读取64位的long型也不是原子操作

二、有序性

2.1 举例

在并发时,程序的执行可能会出现乱序

2.2 步骤

一条指令的执行是可以分为很多步骤的:

  • 取指IF
  • 译码和取寄存器操作数ID
  • 执行或者有效地址计算EX
  • 存储器访问MEM
  • 写回WB

流水线执行指令

分析:

指令分解成不同阶段
假设一条指令消耗一个CPU时钟周期
5个人生产一个产品,5个人同时工作 a=b+c
读b
读c
计算b+c,结果放到a
写a

分析:

进行优化,使气泡尽可能的少

分析:

调整指令顺序,可以消除气泡

三、可见性

3.1 定义

可见性是批当一个线程修改了某一个共享变量的值,其他线程是否能够立即知道这个修改。

  • 编译器优化
  • 硬件优化(如写吸收,批操作)
批量操作,把操作进行积累,只把最终结果写入

3.2 Java虚拟机层面的可见性

http://hushi55.github.io/2015/01/05/volatile-assembly

public class VisibilityTest extends Thread {
private boolean stop; public void run() {
int i = 0;
while (!stop) {
i++;
}
System.out.println("finish loop,i=" + i);
} public void stopIt() {
stop = true;
} public boolean getStop() {
return stop;
} public static void main(String[] args) throws Exception {
VisibilityTest v = new VisibilityTest();
v.start(); Thread.sleep(1000);
v.stopIt();
Thread.sleep(2000);
System.out.println("finish main");
System.out.println(v.getStop());
}
}

分析:

stop变量加volatile就不会有这个问题了

四、Happen-Before

五、线程安全的概念

指某个函数、函数库在多线程环境中被调用时,能够正确地处理各个线程的局部变量 ,使程序功能正确完成。

i++在多线程下访问的情况:

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