volatile

• 保證線程可見(jiàn)性

  • java有堆內(nèi)存,大家共享堆內(nèi)存,當(dāng)然每個(gè)線程也有自己的工作空間,當(dāng)需要數(shù)據(jù)的時(shí)候copy到自己的工作空間,如果修改了會(huì)出現(xiàn)與堆數(shù)據(jù)不一致,就就是說(shuō)對(duì)公共數(shù)據(jù)的更改另一個(gè)線程不可見(jiàn),如果加上volatile,就是強(qiáng)制每次訪問(wèn)數(shù)據(jù)都會(huì)被強(qiáng)制推回堆,底層是cpu的緩存一致性協(xié)議保證的

• 禁止指令重排序

  • 什么是指令重排序?

    • 是cpu為了提高速率將指令進(jìn)行了重排序,效率提升了很高

  • volatile會(huì)涉及到經(jīng)典的單例問(wèn)題

    //餓漢
    public class single{
      //static數(shù)據(jù)交給jvm初始化,靜態(tài)變量只會(huì)new出一個(gè)實(shí)例
      private static final single INSTANCE=new single();
      //防止外界new
      private single(){}
      
      public static single getInstance(){
          return INSTANCE;
      }
    
    }
    //懶漢-線程不安全
    public class single{
      //static數(shù)據(jù)交給jvm初始化,靜態(tài)變量只會(huì)new出一個(gè)實(shí)例
      private static single INSTANCE;
      //防止外界new
      private single(){}
      
      public static single getInstance(){
          if(INSTANCE==null){
              INSTANCE=new single();
          }
          return INSTANCE;
      }
    }
    //DCL-線程安全
    public class single{
      //static數(shù)據(jù)交給jvm初始化,靜態(tài)變量只會(huì)new出一個(gè)實(shí)例
      private static volatile single INSTANCE;
      //防止外界new
      private single(){}
      
      public static single getInstance(){
          if(INSTANCE==null){
              synchronized(this.class){
                  if(INSTANCE==null){
                      INSTANCE=new single();
                  }
              }
          }
          return INSTANCE;
      }
    }
      
    

    • 為什么DCL要加volatile,問(wèn)題出現(xiàn)在INSTANCE=new single();

      這句指令new一個(gè)對(duì)象分為三步

      • 第一步是申請(qǐng)內(nèi)存大小,并且會(huì)賦一個(gè)初始值
      • 第二步賦上真正的值
      • 第三步把內(nèi)存的東西指向引用名INSTANCE

      如果超高的并發(fā)情況下,指令重排發(fā)生把第三步挪到了第二步,如果線程A執(zhí)行了一三步,這時(shí)INSTANCE不為空但是值不正確,另一個(gè)線程同時(shí)進(jìn)入判斷INSTANCE不為空直接拿去用了,這就出現(xiàn)了錯(cuò)誤

    • volatile保證了有序性和可見(jiàn)性,但是不能保證原子性,所以說(shuō)他不能替代synchronized

    • 鎖細(xì)化和鎖粗化,細(xì)化是盡量把加鎖的代碼片段縮小,那什么時(shí)候用鎖粗化?就是如果一個(gè)對(duì)象被分成了好多小鎖,這樣加鎖頻繁,不如粗化成大鎖

CAS(無(wú)鎖優(yōu)化,自旋,樂(lè)觀鎖)Compare And Set

• AtomicXXX都是線程安全的原子類

/*volatile int count=0*/
AtomicInteger count=new AtomicInteger(0);

/*synchronized*/void m(){
  for(int i=0;i<1000;i++){
      count.incrementAndGet();
      /*count++*/
  }
}

count.incrementAndGet();底層就是Unsafe的weakCompareAndSet()方法

cas(V,Expected,NewValue){
  if V==E
  V==NewValue;
  otherwise try again or fail
}

• 如果在if判斷過(guò)程中出現(xiàn)把V給改了怎么辦?

  CAS是CPU原語(yǔ)支持,不會(huì)存在這種情況

• ABA問(wèn)題?

  • CAS期望是A,在CAS沒(méi)操作的時(shí)候,另一個(gè)線程先改成了B又改成了A
  • 對(duì)于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型似乎沒(méi)有影響,但是如果是對(duì)象呢?
    • 由于對(duì)象判斷的是引用地址是否改變,而里面的內(nèi)容是不知道的,如果在對(duì)象指向B的時(shí)候,B的代碼對(duì)A對(duì)象里的內(nèi)部進(jìn)行了修改,那么當(dāng)在置換為A的時(shí)候,cas仍然認(rèn)為A沒(méi)有發(fā)生任何變化,只是因?yàn)樗袛嗟氖且?指向的確實(shí)是A,就比如和前女友復(fù)合的過(guò)程,你不知道前女友在符合之前又經(jīng)歷了多少個(gè)男人,但是前女友還是那個(gè)人
  • 解決辦法加版本號(hào)CAS(version),可以用AtomicStampedReference解決(知道就行)

• 簡(jiǎn)單看看Unsafe

  • 所有原子類都是通過(guò)unsafe的CAS實(shí)現(xiàn)的
  • 用來(lái)分配內(nèi)存的,類似于malloc
  • unsafe類是單例的
  • 1.8版本Unsafe不能獲取,,而1.9版本可以get拿到,之前可以反射獲取,但是現(xiàn)在1.9版本即使獲取,代碼能寫出來(lái),也運(yùn)行不了,應(yīng)該是作為內(nèi)部api了,把這個(gè)接口給關(guān)了