Java并发编程--并发编程线程基础（二）

我就是我 2023-07-01 08:53 22阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1.关于多线程并发编程的问题
 *   *  (1). 什么是多线程并发
     *  (2). Java中的线程安全问题
     *  (3). Java中共享变量的内存可见性问题
     *  (4). Java中的原子性操作
 *  2.Java中关于多线程的关键字
 *   *  (1). Java中的synchronized关键字
     *   *   1). synchronized关键字介绍
         *   2). synchronized的内存语义
     *  (2). Java中的volatile关键字
 *  3. Java中的CAS操作
 *  4. Unsafe类
 *  5. Java指令重排序
 *  6. 伪共享
 *   *   *  (1). 什么是伪共享
         *  (2). 为何会出现伪共享
         *  (3). 如何避免伪共享
 *  7. 锁的概述
 *   *   *  (1). 乐观锁和悲观锁
         *  (2). 公平锁和非公平锁
         *  (3). 独占锁和共享锁
         *  (4). 可重入锁
         *  (5). 自旋锁

# 1.关于多线程并发编程的问题 #

## (1). 什么是多线程并发 ##

并发是指同一个时间段内多个任务同时(宏观上的同时,微观上是时间片划分)都在进行,并且都没有执行结束.

并行是指在单位时间内多个任务同时(宏观微观上的同时)都在执行

## (2). Java中的线程安全问题 ##

共享资源：可被多个线程所持有或同时访问的资源

线程安全问题是指当多个线程同时读写一个共享资源并且没有任何同步措施时,导致出现脏数据或者其他不可预见的结果的问题

## (3). Java中共享变量的内存可见性问题 ##

Java内存规定,所有的变量都放在主内存,线程使用变量时从主内存复制一份放入工作内存,读写时使用的是自己工作内存里的变量。

当线程A与线程B同时处理共享变量X时则会出现问题，使用volatile关键字可以解决

## (4). Java中的原子性操作 ##

原子性操作,是指执行一系列操作是,这些操作要么全部执行要么全部不执行.(中间不能出现线程轮换)

最简单的方法就是使用synchronized关键字进行同步.

# 2.Java中关于多线程的关键字 #

## (1). Java中的synchronized关键字 ##

###  1). synchronized关键字介绍 ###

synchronized块是Java提供的一种原子性内置锁(是一种排它锁),Java中的每个对象都可以把它当做一个同步锁来使用(内部锁,监视器锁).**线程的执行代码在进入synchronized代码块前会自动获取这个内部锁,这时其他线程访问synchronized代码块时就会得不到这个内部锁,就会被阻塞挂起**，释放这个内部锁的三种方法:1.正常的退出synchronized代码块。2.抛出异常退出代码块。3.同步代码块内调用了同步锁的wait()系列方法.

###  2). synchronized的内存语义 ###

**进入synchronized块会将代码块内用到的变量从工作内存清空,这样在块中使用变量时就会从主内存中获取**

**退出synchronized块会将工作内存中的变量值刷新到主内存**

这也是加锁和释放锁的语义

## (2). Java中的volatile关键字 ##

这是一种弱形式的同步,确保修改volatile变量时能对其他线程立即可见.

写入volatile变量时立即刷新到主内存,读取volatile变量时先从主内存刷新工作内存的变量再读取.

什么时候使用volatile关键字？

*  写入变量值不依赖变量的当前值时
 *  读写变量值时没有加锁时

# 3. Java中的CAS操作 #

使用锁的可以做到原子操作,但是当一个线程没有获取到锁时会挂起.而volatile只能保证共享变量的可见性,不能保证原子性问题.

CAS即Compare and Swap,是JDK提供的非阻塞原子性操作.