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  • 探究Java如何实现原子操作(atomic operation)

    1. 让我们首先了解下java 中 Volatile 关键字

         Volatile可实现java内存模型当中的可见性,

         java内存模型的可见性:

    可见性,是指线程之间的可见性,一个线程修改的状态对另一个线程是可见的。也就是一个线程修改的结果,另一个线程马上就能看到。

    比如:用volatile修饰的变量,就会具有可见性。volatile修饰的变量不允许线程内部缓存和重排序,即直接修改内存。所以对其他线程是可见的。

                                                       BUT

    Volatile 不保证原子性:

     just like this:

      volatile int a=0; a 具有可见性 但是如下操作仍然不具有原子性 a++;

    让我们看看什么是原子操作 什么是非原子操作:

    原子操作:a=0;

    非原子操作 a++,即a=a+1;

    那么在java 中 如何保证原子性呢?方法是 sync ,lock,unlock


    2 .那么volatile的实现原理是什么?

        先这样理解:

         把对volatile变量的单个读/写,看成是使用同一个锁对这些单个读/写操作     做了同步。示例:

                 

     
    示例程序

    下面的程序等价于上面的示例程序

     
    等价程序

    volatile的特性:

      (1) 对一个volatile变量的单个读/写操作,与对一个普通变量的读/写操作使用同一个锁来同步,它们之间的执行效果相同。

    可见性:对一个volatile变量的读,总是能看到(任意线程)对这个volatile变量最后的写入。

    原子性:对任意单个volatile变量的读/写具有原子性,但类似于volatile++这种复合操作不具有原子性。


    3:来谈谈-------锁

          3.1:释放锁和获取锁的内存语义

      当线程释放锁时,JMM会把该线程对应的本地内存中的共享变量刷新到主内存中,示例代码如下:

     
    code

    假设线程A执行writer()方法,随后线程B执行reader()方法。

    整个的执行过程如下:threadA(1->2->3)->threadB(4->5->6)

    根据happen-before原则:3执行前的所有A线程的操作在3执行成功后对4以后的流程立即可见

    锁释放和锁获取的内存意义:当线程释放锁时,JMM会把该线程对应的本地内存中的变量刷新到主内存中。

    当线程获取共享变量时,会把本地内存中的变量设置为无效,

    从而使得被监控的临界区中的代码必须去主内存中去读取共享变量。


    4:那就来看看 atomic operation,原子操作不需要sync:



    作者:铜雀春深锁不住
    链接:https://www.jianshu.com/p/5195f7f742a8
    来源:简书
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