并发的三大特性

Marlowe

发布于：Mar 11, 2021

617 words

2 min

原子性

定义：原子性是指在一个操作中cpu不可以在中途暂停然后再调度,即不被中断操作，要不全部执行完成，要不都不执行。就好比转账，从账户A向账户B转1000元，那么必然包括2个操作:从账户A减去1000元,往账户B加上1000元。2个操作必须全部完成。

关键字：synchronized

private long count = 0;
public void calc(){
    count++;
}

在上述代码中，将执行以下步骤：

将count从主存读取到工作内存中的副本
+1运算
将结果写入工作内存
将工作内存中的值刷回主存(什么时候刷入由操作系统决定，不确定的)

可见性

定义：当一个线程修改了共享变量的值，其他线程会马上知道这个修改。当其他线程要读取这个变量的时候，最终会去内存中读取，而不是从缓存中读取。

关键字：volatile、synchronized、final

有序性

定义：虚拟机在进行代码编译时，对于那些改变顺序之后不会对最终结果造成影响的代码，虚拟机不一定会按照我们写的代码的顺序来执行，有可能将他们重排序。实际上，对于有些代码进行重排序之后，虽然对变量的值没有造成影响，但有可能会出现线程安全问题。

int a = 0;
boolean flag = false;

public void write(){
    a = 2;                 //1    //1
    flag = true;           //2    //4
} 


public void multiply(){
    if(flag){              //3   //2
        int res = a * a;   //4   //3
    }                      
}

如果按照1234执行，结果为：
a = 2;
res = 4;

如果按照1423执行，结果为：
a = 2;
res = 0;

关键字：volatile、synchronized

volatile本身就包含了禁止指令重排序的语义，而synchronized关键字是由“一个变量在同一时刻只允许一条线程对其进行lock操作”这条规则明确的。

小结

synchronized关键字同时满足以上三种特性，但是volatile关键字不满足原子性。
在某些情况下，volatile的同步机制的性能确实要优于锁(使用synchronized关键字或java.util.concurrent包里面的锁)，因为volatile的总开销要比锁低。
我们判断使用volatile还是加锁的唯一依据就是volatile的语义能否满足使用的场景(原子性)