Java并发_volatile实现可见性但不保证原子性

读后感

1. 介绍了volatile实现可见性的基本原理
2. 介绍了volatile不能实现原子性的示例，volatile复合操作不能实现原子性，读取值后在自增前改值可能被其它线程读取并修改，自增后刷新值可能会覆盖其它线程修改后的值
3. 介绍了实现原子性的三种方法及示例
1. synchronized  修饰对象
   
2. ReentrantLock 使用lock()、unlock()加锁解锁，比synchronized功能更多，JDK6后性能和synchronized差不多
   
3. AtomicInteger  使用乐观锁
4. 
   

  volatile关键字：

• 能够保证volatile变量的可见性
• 不能保证volatile变量复合操作的原子性

  volatile如何实现内存可见性：

         深入来说：通过加入内存屏障和禁止重排序优化来实现的。

• 对volatile变量执行写操作时，会在写操作后加入一条store屏障指令
• 对volatile变量执行读操作时，会在读操作前加入一条load屏障指令

         通俗地讲：volatile变量在每次被线程访问时，都强迫从主内存中重读该变量的值，而当该变量发生变化时，又会强迫线程将最新的值刷新到主内存。这样任何时刻，不同的线程总能看到该变量的最新值。

 

         线程写volatile变量的过程：

• 改变线程工作内存中volatile变量副本的值
• 将改变后的副本的值从工作内存刷新到主内存

         线程读volatile变量的过程：

• 从主内存中读取volatile变量的最新值到线程的工作内存中
• 从工作内存中读取volatile变量的副本

         volatile不能保证volatile变量复合操作的原子性：

private int number = 0;
number++; //不是原子操作

         它分为三步：
         读取number的值
         将number的值加1
         写入最新的number的值

 

          保证number自增操作的原子性：

• 使用synchronized关键字
• 使用ReentrantLock
• 使用AtomicInteger

          使用synchronized关键字

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * @author InJavaWeTrust
 */
public class TestSyn implements Runnable {

    private int number = 0;

    public int getNumber() {
        return this.number;
    }

    public void run() {
        increase();
    }

    public void increase() {
        synchronized (this) {
            this.number++;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(1000);
        TestSyn syn = new TestSyn();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            exec.submit(syn);
        }
        System.out.println("number : " + syn.getNumber());
        exec.shutdown();
    }
}

 

          使用ReentrantLock

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
 * @author InJavaWeTrust
 */
public class TestRee implements Runnable {

    private Lock lock = new ReentrantLock();
    private int number = 0;

    public int getNumber() {
        return this.number;
    }

    public void run() {
        increase();
    }

    public void increase() {
        lock.lock();
        try {
            this.number++;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestRee ree = new TestRee();
        ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(1000);
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            exec.submit(ree);
        }
        System.out.println("number : " + ree.getNumber());
        exec.shutdown();
    }
}

 

          使用AtomicInteger

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * @author InJavaWeTrust
 */
public class TestAtomic implements Runnable {

    private static AtomicInteger number = new AtomicInteger(0);

    public void run() {
        increase();
    }

    public void increase() {
        number.getAndAdd(1);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestAtomic ato = new TestAtomic();
        ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(1000);
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            exec.submit(ato);
        }
        System.out.println("number : " + number.get());
        exec.shutdown();
    }
}

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