java-多线程深入(二)互斥性和可见性
2015-01-26 10:12
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(一)互斥性
互斥性,即原子性。原子,指最小的物质,具体不可再分性。
CPU运算中,对多线程进行时间片分割执行,一个程序块执行时不可分割,即满足互斥性原子性。
java中保证互斥性的方法:
1.用sychronized锁住程序块,实行互斥
2.用Atomic对变量操作实行互斥
JDK的文档中说:“设计原子类主要用作各种块,用于实现非阻塞数据结构和相关基础结构类。compareAndSet()方法不是锁定的常规替换方法。仅当对象的重要更新限于单个变量时才应用它”。
(二)可见性
cpu和内存速度相差过高,引入缓存(cache、寄存器等);一个线程由线程id、指令计数器PC、寄存器集合和堆栈构成,详见《程序员的自我修养》。
每个线程有自己的工作内存,修改进程主内存的值,都需要拷贝到工作内存修改后,再回写,其他线程可能出现,读取到未回写的脏数据这种情况。
A1读取完数据进行操作,写入到线程A工作内存写缓存中,不一定实时刷新主内存中a的值,B1可能读取到旧数据。
java中保证可见性的方法:
1.用sychronized锁住程序块,实行互斥
互斥性,即原子性。原子,指最小的物质,具体不可再分性。
CPU运算中,对多线程进行时间片分割执行,一个程序块执行时不可分割,即满足互斥性原子性。
java中保证互斥性的方法:
1.用sychronized锁住程序块,实行互斥
synchronized (lock) { a++; }
2.用Atomic对变量操作实行互斥
public final static AtomicInteger TEST_INTEGER = new AtomicInteger(1); public static void main(String []args) throws InterruptedException { final Thread []threads = new Thread[20]; for(int i = 0 ; i < 20 ; i++) { final int num = i; threads[i] = new Thread() { public void run() { int now = TEST_INTEGER.incrementAndGet(); System.out.println("我是线程:" + num + ",我得到值了,增加后的值为:" + now); } }; threads[i].start(); } for(Thread t : threads) { t.join(); } System.out.println("最终运行结果:" + TEST_INTEGER.get()); }TEST_INTEGER在多线程操作中,最终结果不会出现偏差。
JDK的文档中说:“设计原子类主要用作各种块,用于实现非阻塞数据结构和相关基础结构类。compareAndSet()方法不是锁定的常规替换方法。仅当对象的重要更新限于单个变量时才应用它”。
(二)可见性
cpu和内存速度相差过高,引入缓存(cache、寄存器等);一个线程由线程id、指令计数器PC、寄存器集合和堆栈构成,详见《程序员的自我修养》。
每个线程有自己的工作内存,修改进程主内存的值,都需要拷贝到工作内存修改后,再回写,其他线程可能出现,读取到未回写的脏数据这种情况。
/** * 多线程可见性测试 * * @author peter_wang * @create-time 2015-1-12 下午3:56:29 */ public class ThreadVisableDemo { private static int a = 0; static class GetNumThread extends Thread { @Override public void run() { System.out.println(a);//B1 } } static class ChangeNumThread extends Thread { @Override public void run() { a = 1;//A1,A2 } } /** * @param args */ public static void main(String[] args) { GetNumThread getNumThread = new GetNumThread(); ChangeNumThread changeNumThread = new ChangeNumThread(); changeNumThread.start();//C1 getNumThread.start();//C2 } }执行结果:输出0或者1
A1读取完数据进行操作,写入到线程A工作内存写缓存中,不一定实时刷新主内存中a的值,B1可能读取到旧数据。
java中保证可见性的方法:
1.用sychronized锁住程序块,实行互斥
static class GetNumThread extends Thread { @Override public void run() { synchronized (ThreadVisableDemo.class) { System.out.println(a);// B1 } } } static class ChangeNumThread extends Thread { @Override public void run() { synchronized (ThreadVisableDemo.class) { a = 1;// A1,A2 } } }2.使用volatile,保证变量可见性
private static volatile int a = 0;3.使用Atomic对变量操作,实现可见性
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