本篇內(nèi)容主要講解“并發(fā)編程三要素是什么”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡(jiǎn)單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“并發(fā)編程三要素是什么”吧!

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并發(fā)編程三要素

1. **原子性:**一個(gè)不可再被分割的顆粒。原子性指的是一個(gè)或多個(gè)操作要么全部執(zhí)行成功要么全部執(zhí)行失敗。

2. 有序性:程序執(zhí)行的順序按照代碼的先后順序執(zhí)行。（處理器可能會(huì)對(duì)指令進(jìn)行重排序）

3. 可見性:一個(gè)縣城對(duì)共享變量的修改,另一個(gè)線程能夠立刻看到。

一、原子性

線程切換會(huì)帶來原子性的問題

int i = 1; // 原子操作
i++; // 非原子操作，從主內(nèi)存讀取 i 到線程工作內(nèi)存，進(jìn)行 +1，再把 i 寫到主內(nèi)存。

雖然讀取和寫入都是原子操作，但合起來就不屬于原子操作，我們又叫這種為“復(fù)合操作”。

我們可以用synchronized 或 Lock 來把這個(gè)復(fù)合操作“變成”原子操作。

例子：

//使用synchronized
private synchronized void increase(){
   i++;
 }
//使用Lock
private int i = 0;
 Lock mLock = new ReentrantLock();
 
 private void increase() {
   mLock.lock();
   try {
     i++;
   } finally{
     mLock.unlock();
   }
 }

這樣我們就可以把這個(gè)一個(gè)方法看做一個(gè)整體，一個(gè)不可分割的整體。

除此之前，我們還可以用java.util.concurrent.atomic里的原子變量類，可以確保所有對(duì)計(jì)數(shù)器狀態(tài)訪問的操作都是原子的。

例子：

  AtomicInteger mAtomicInteger = new AtomicInteger(0);  
  private void increase(){
    mAtomicInteger.incrementAndGet();
  }

二、可見性

緩存導(dǎo)致可見性問題

int v = 0;
// 線程 A 執(zhí)行
v++; 
// 線程 B 執(zhí)行
System.out.print("v=" + v);

即使是在執(zhí)行完線程里的 i++ 后再執(zhí)行線程 B，線程 B 的輸入結(jié)果也會(huì)有 2 個(gè)種情況，一個(gè)是 0 和1。

因?yàn)?i++ 在線程 A（CPU-1）中做完了運(yùn)算，并沒有立刻更新到主內(nèi)存當(dāng)中，而線程B（CPU-2）就去主內(nèi)存當(dāng)中讀取并打印，此時(shí)打印的就是 0。

禁用緩存能保證可見性，volatile關(guān)鍵字可以禁用緩存

synchronized和Lock能夠保證可見性。

三、有序性

導(dǎo)致有序性的原因是編譯優(yōu)化

我們都知道處理器為了擁有更好的運(yùn)算效率，會(huì)自動(dòng)優(yōu)化、排序執(zhí)行我們寫的代碼，但會(huì)確保執(zhí)行結(jié)果不變。

例子：

int a = 0; // 語句 1
int b = 0; // 語句 2
i++; // 語句 3
b++; // 語句 4

這一段代碼的執(zhí)行順序很有可能不是按上面的 1、2、3、4 來依次執(zhí)行，因?yàn)?1 和 2 沒有數(shù)據(jù)依賴，3 和 4 沒有數(shù)據(jù)依賴， 2、1、4、3 這樣來執(zhí)行可以嗎？完全沒問題，處理器會(huì)自動(dòng)幫我們排序。

在單線程看來并沒有什么問題，但在多線程則很容易出現(xiàn)問題。

再來個(gè)例子：

// 線程 1
init();
inited = true;
 
// 線程 2
while(inited){
    work();
}

init(); 與 inited = true; 并沒有數(shù)據(jù)的依賴，在單線程看來，如果把兩句的代碼調(diào)換好像也不會(huì)出現(xiàn)問題。

但此時(shí)處于一個(gè)多線程的環(huán)境，而處理器真的把這兩句代碼重新排序，那問題就出現(xiàn)了，若線程 1 先執(zhí)行 inited = true; 此時(shí)，init() 并沒有執(zhí)行，線程 2 就已經(jīng)開始調(diào)用 work() 方法，此時(shí)很可能造成一些奔潰或其他 BUG 的出現(xiàn)。

synchronized和Lock能確保原子性，能讓多線程執(zhí)行代碼的時(shí)候依次按順序執(zhí)行，自然就具有有序性。

而volatile關(guān)鍵字也可以解決這個(gè)問題，volatile 關(guān)鍵字可以保證有序性，讓處理器不會(huì)把這行代碼進(jìn)行優(yōu)化排序。

到此，相信大家對(duì)“并發(fā)編程三要素是什么”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！