摘要：并發(fā)編程是Java程序員最核心的技能之一奉瘤，同時(shí)也是掌握難度最大的一部分面褐。我們都知道Java中提供了各種異步機(jī)制亿蒸，但無(wú)論是`notify``wait`胜蛉、`synchronized`、`volatile`亦或是`java.util.conccurrent`包下的`ReentrantLock`沮明、`ThreadPoolExecutor`都遵循著相同的異步理論辕坝，要理解上述并發(fā)機(jī)制就必須首先了解Java異步的核心原理。
并發(fā)編程是Java程序員最核心的技能之一荐健，同時(shí)也是掌握難度最大的一部分酱畅。我們都知道Java中提供了各種異步機(jī)制琳袄，但無(wú)論是notifywait、synchronized纺酸、volatile亦或是java.util.conccurrent包下的ReentrantLock窖逗、ThreadPoolExecutor都遵循著相同的異步理論，要理解上述并發(fā)機(jī)制就必須首先了解Java異步的核心原理餐蔬。點(diǎn)擊鏈接加入群【java《學(xué)習(xí)》+交流】：https://jq.qq.com/
1 共享性
數(shù)據(jù)共享性是線(xiàn)程安全的主要原因之一碎紊。如果數(shù)據(jù)只在某一個(gè)線(xiàn)程中被訪(fǎng)問(wèn)則不存在共享性問(wèn)題。然而在多線(xiàn)程環(huán)境下常常是多個(gè)線(xiàn)程共享一部分?jǐn)?shù)據(jù)樊诺，為保證在多線(xiàn)程環(huán)境下共享數(shù)據(jù)的一致性仗考，必須引入進(jìn)程間的同步機(jī)制。
2 互斥性
資源互斥是指同時(shí)只允許一個(gè)訪(fǎng)問(wèn)者對(duì)其進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)词爬，具有唯一性和排它性秃嗜。我們通常允許多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀操作，但同一時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)線(xiàn)程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)操作顿膨。所以我們通常將鎖分為共享鎖和排它鎖锅锨，也叫做讀鎖和寫(xiě)鎖。如果資源不具有互斥性虽惭，即使是共享資源橡类，我們也不需要擔(dān)心線(xiàn)程安全。例如芽唇，對(duì)于不可變的數(shù)據(jù)共享顾画，所有線(xiàn)程都只能對(duì)其進(jìn)行讀操作，所以不用考慮線(xiàn)程安全問(wèn)題匆笤。但是對(duì)共享數(shù)據(jù)的寫(xiě)操作研侣，一般就需要保證互斥性。Java 中提供多種機(jī)制來(lái)保證互斥性炮捧，最簡(jiǎn)單的方式是使用Synchronized庶诡。
3 原子性
所謂原子性指的是一系列不可分割的，獨(dú)立的操作咆课，換句話(huà)說(shuō)就是如果執(zhí)行一個(gè)原子性操作末誓，要么不執(zhí)行，要么執(zhí)行完該原子性操作书蚪，不會(huì)出現(xiàn)只做一半的情況喇澡。最底層的原子性操作是操作系統(tǒng)的指令。但Java層面的操作往往是由多個(gè)原子性操作構(gòu)成的殊校，要保證Java操作的原子性最常見(jiàn)的方式就是加鎖晴玖，如Java中的Synchronized或Lock都可以實(shí)現(xiàn)，代碼段二就是通過(guò)Synchronized實(shí)現(xiàn)的。除此之外還有一種方式是CAS(Compare And Swap)：即修改數(shù)據(jù)之前先比較與之前讀取到的值是否一致呕屎，如果一致让簿，則進(jìn)行修改，如果不一致則重新執(zhí)行秀睛，這也是樂(lè)觀(guān)鎖的實(shí)現(xiàn)原理尔当。
4 可見(jiàn)性
在多線(xiàn)程環(huán)境下，每一個(gè)線(xiàn)程都維護(hù)一個(gè)本地的工作內(nèi)存琅催，線(xiàn)程操作一個(gè)共享變量時(shí)并不是直接操作在主內(nèi)存中的變量居凶，而是將其先拷貝到自己工作內(nèi)存后再就行修改，同時(shí)在修改完成后再同步到主內(nèi)存藤抡。而所謂可見(jiàn)性就是當(dāng)某一個(gè)線(xiàn)程改變某一共享變量后，另一線(xiàn)程可以感知到這一變化抹估。Java中通過(guò)Synchronized和volatile來(lái)保證可見(jiàn)性缠黍。
5 有序性
學(xué)過(guò)體系結(jié)構(gòu)的朋友都知道，為了提高程序運(yùn)行的效率药蜻，CPU會(huì)對(duì)指令進(jìn)行重排序瓷式，以實(shí)現(xiàn)指令級(jí)并行。其實(shí)在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中语泽，除了指令級(jí)重排序外贸典，編譯器和內(nèi)存系統(tǒng)也會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的重排序以提升效率。
在單線(xiàn)程環(huán)境下踱卵，以上的重排序是不會(huì)改變程序的運(yùn)行邏輯的廊驼。但是到了多線(xiàn)程環(huán)境，這樣的重排序則可能導(dǎo)致邏輯錯(cuò)亂惋砂。Java中通過(guò)Synchronized和volatile來(lái)保證順序性妒挎。有學(xué)習(xí)Java的小伙伴的加下Java學(xué)習(xí)交流群：523401738
