【并发编程】-01-可见性、原子性、有序性

01-可见性、原子性、有序性

源头之一：缓存导致的可见性问题

可见性：一个线程对共享变量的修改，另外一个线程能够立刻看到，我们称为可见性.

源头之二：线程切换带来的原子性问题

例如：count += 1，在cpu指令级别上

• 指令 1：首先，需要把变量 count 从内存加载到 CPU 的寄存器；
• 指令 2：之后，在寄存器中执行 +1 操作；
• 指令 3：最后，将结果写入内存（缓存机制导致可能写入的是 CPU 缓存而不是内存）。

我们把一个或者多个操作在 CPU 执行的过程中不被中断的特性称为原子性。CPU 能保证的原子操作是 CPU 指令级别的，而不是高级语言的操作符。

源头之三：编译优化带来的有序性问题

经典的例子：

public class Singleton {
  static Singleton instance;
  static Singleton getInstance(){
    if (instance == null) {
      synchronized(Singleton.class) {
        if (instance == null)
          instance = new Singleton();
        }
    }
    return instance;
  }
}

出现的问题：new 操作上,：

• 分配一块内存 M；
• 在内存 M 上初始化 Singleton 对象；
• 然后 M 的地址赋值给 instance 变量。

但是实际上优化后的执行路径却是这样的：

• 分配一块内存 M；
• 将 M 的地址赋值给 instance 变量；
• 最后在内存 M 上初始化 Singleton 对象。