java(线程特性,Volatile作用，java内存模型)

1.java线程特性

  1.原子性：即一个操作或者多个操作 要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行 银行转账，自己转100给别人，自己账户少100 别人多100

  不会出现，自己少了100 别人那里却也没有多100的情况

  2.有序性：程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。一般来说处理器为了提高程序运行效率，可能会对输入代码进行优化，它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致，但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的

  3.可见性：多个线程共同访问同一个变量的时候，一个线程修改了该变量的值,其他线程应该能看见这个变量的修改

2.java内存模型

 java内存模型也叫共享内存模型(JMM) java内存模型决定了 多个线程共享同个变量的时候，某个线程修改了共享变量，这个修改应该被其他线程看见。

例如 static int a=3  当多个线程共享该变量的时候，a=3 是放在主内存中，每个线程都有自己私有本地内存，私有本地内存存放的是共享内存变量的副本

 线程A,B 操作主内存共享变量的时候，会先将主内存的变量复制一份到线程A,B自己的本地内存中，保存一个副本。如果要想保证线程的可见性，A 线程本地内存的副本修改以后，需要刷新到主内存之中，然后线程B在重新去主内存中刷新线程A更新以后的值。

当前主内存的值为0(共享变量 int a=0) 如果有两个线程 A ,B 操作主内存的值，A,B线程会先将主内存的值 复制一份到自己的本地内存中，如果A线程修改变量

a的值为1，修改的是A线程自己本地内存中的值，此时线程B 和主内存中的值还是0，当线程A,B 通信的时候，A线程就将本地内存中a变量的值刷新到主内存中，然后B线程

需要操作变量a的时候，会先到主内存中获取最新的值，在复制到自己的本地内存中

3.Volatile保证变量的可见性

 

package com.thread;

class ThreadVolatileDemo extends Thread {
    public boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("开始执行子线程....");
        while (flag) {

        }
        System.out.println("线程停止");
    }

    public void setRuning(boolean flag) {
        this.flag = flag;

    }

}

public class VolatileDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadVolatileDemo threadVolatileDemo = new ThreadVolatileDemo();
        threadVolatileDemo.start();
        Thread.sleep(3000);
        threadVolatileDemo.setRuning(false);
        System.out.println("理想状况下设置false以后线程会停止运行");
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(threadVolatileDemo.flag);

    }
}

 输出结果：

开始执行子线程....
理想状况下设置false以后线程会停止运行
false
（一直执行while循环，已经将flag设置成了false 但是程序一直没有停止，是因为 该线程一直读取的是副本，并没有去刷新主内存中的值）

Volatile关键字将解决线程之间可见性, 强制线程每次读取该值的时候都去“主内存”中取值

 

  用法：public boolean volatile flag；

   每个线程操作flag的时候,都会去主内存刷新最新的flag值

4.Volatile是否能保证线程的安全性(原子性)

 

package com.thread;

public class VolatileSyn extends Thread {
    public static volatile int count = 0;

    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            count++;

        }

    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        VolatileSyn[] volatileSyns = new VolatileSyn[4];
        for (int i = 0; i < volatileSyns.length; i++) {
            volatileSyns[i] = new VolatileSyn();
        }
        for (VolatileSyn volatileSyn : volatileSyns) {
            volatileSyn.start();
        }
        Thread.sleep(4000);
        System.out.println(VolatileSyn.count);
    }

}

  创建4条线程或者10条线程，共享可见变量count，每个线程都执行+1000的操作，理论值应该是4000，但是多次执行的结果 ，count++是线程不安全

最后的值 不等于4000(也有等于4000的) 多次操作结果不同 由此可见volatile并不能保证线程的安全问题。volatile能保证线程的可见性，例如：A 线程刚从主内存刷新过来count值 正准备操作的时候，B线程 修改了count的值 此时A 的值就不是最新的了

5.AtomicInteger原子类

AtomicInteger是一个提供原子操作的Integer类，通过线程安全的方式操作加减。

package com.thread;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class VolatileNoAtomic extends Thread {
    private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            //等同于i++
            count.incrementAndGet();
            //decrementAndGet
        }

    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 初始化10个线程
        VolatileNoAtomic[] volatileNoAtomic = new VolatileNoAtomic[10];
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            // 创建
            volatileNoAtomic[i] = new VolatileNoAtomic();
        }
        for (int i = 0; i < volatileNoAtomic.length; i++) {
            volatileNoAtomic[i].start();
        }
        Thread.sleep(4000);
        System.out.println(VolatileNoAtomic.count);
    }

}

6.volatile与synchronized区别

仅靠volatile不能保证线程的安全性。（原子性）

①volatile轻量级，只能修饰变量。synchronized重量级，还可修饰方法

②volatile只能保证数据的可见性，不能用来同步，因为多个线程并发访问volatile修饰的变量不会阻塞。

synchronized不仅保证可见性，而且还保证原子性，因为，只有获得了锁的线程才能进入临界区，从而保证临界区中的所有语句都全部执行。多个线程争抢synchronized锁对象时，会出现阻塞。

线程安全性

线程安全性包括两个方面，①可见性。②原子性。

从上面自增的例子中可以看出：仅仅使用volatile并不能保证线程安全性。而synchronized则可实现线程的安全性。

 

7.wait()、notify、notifyAll()方法

wait()、notify()、notifyAll()是三个定义在Object类里的方法，可以用来控制线程的状态。

这三个方法最终调用的都是jvm级的native方法。随着jvm运行平台的不同可能有些许差异。

 如果对象调用了wait方法就会使持有该对象的线程把该对象的控制权交出去，然后处于等待状态。

如果对象调用了notify方法就会通知某个正在等待这个对象的控制权的线程可以继续运行。

如果对象调用了notifyAll方法就会通知所有等待这个对象控制权的线程继续运行。

注意:一定要在线程同步中使用,并且是同一个锁的资源

8.wait和sleep的区别

 1.wait是obejct方法，sleep是Thread方法

 2.wait方法调用以后，需要手动唤醒，Sleep休眠 休眠时间到了以后，不需要任何操作能继续向下执行（监控状态依然保持）

 3.wait方法放弃当前线程持有的锁，sleep只是放弃当前cpu的持有，但当前线程还是持有对象锁