java多線程Synchronized實(shí)現(xiàn)可見性原理解析
更新時(shí)間：2021年12月02日 17:11:24 作者：陽光下的米雪
這篇文章主要介紹了java多線程Synchronized實(shí)現(xiàn)可見性原理,本文給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下
Synchronized實(shí)現(xiàn)可見性原理
可見性
要實(shí)現(xiàn)共享變量的可見性，必須保證兩點(diǎn)：
- 線程修改后的共享變量值能夠及時(shí)從工作內(nèi)存刷新到主內(nèi)存中
- 其他線程能夠及時(shí)把共享變量的最新值從主內(nèi)存更新到自己的工作內(nèi)存中
Java語言層面支持的可見性的實(shí)現(xiàn)方式
- synchronized
- volatile
synchronized實(shí)現(xiàn)可見性
synchronized能夠?qū)崿F(xiàn)：
- 原子性(同步)
- 可見性
JMM關(guān)于synchronized的兩條規(guī)定：
- 1.線程解鎖前，必須把貢獻(xiàn)變量的最新值刷新到主內(nèi)存中
- ?2.線程加鎖時(shí)，將清空工作內(nèi)存中共享變量的值，從而使用共享變量時(shí)需要從主內(nèi)存中重新讀取最新的值(注意：加鎖與解鎖需要同一把鎖)
線程解鎖前對(duì)共享變量的修改在下次加鎖時(shí)對(duì)其他線程可見
線程執(zhí)行互斥代碼的過程
- 獲取互斥鎖
- 清空工作內(nèi)存
- 從主內(nèi)存拷貝變量的最新副本到工作內(nèi)存
- 執(zhí)行代碼
- 將更改后的共享變量的值刷新到主內(nèi)存
- 釋放互斥鎖
重排序：
代碼書寫的順序與實(shí)際執(zhí)行的順序不同，指令重排序是編譯器或處理器為了提高程序性能而做得優(yōu)化
- 編譯器優(yōu)化的重排序(編譯器優(yōu)化)
- 指令級(jí)并行重排序(處理器優(yōu)化)
- 內(nèi)存系統(tǒng)的重排序(處理器優(yōu)化)
as-if-serial
as-if-serial：無論如何重排序，程序執(zhí)行的結(jié)果應(yīng)該與代碼順序執(zhí)行的結(jié)果一致(Java編譯器、運(yùn)行時(shí)和處理器都會(huì)保證Java在單線程下遵循as-if-serial語義)
public class SynchronizedTest {
/**
* 共享變量
*/
private boolean ready = false;
private int result = 0;
private int number = 1;
/**
* 寫操作
*/
public void write(){
ready = true;//1.1
number = 2;//1.2
}
/**
* 讀操作
*/
public void read(){
if(ready){//2.1
result=number*3;//2.2
}
System.out.println("result的值為："+result);
}
/**
* 內(nèi)部線程類
*/
private class ReadWriteThread extends Thread{
//根據(jù)構(gòu)造方法中傳入的flag參數(shù)，確定線程執(zhí)行讀操作還是寫操作
private boolean flag;
public ReadWriteThread(boolean flag){
this.flag=flag;
}
@Override
public void run() {
if(flag){
//構(gòu)造方法中傳入true，執(zhí)行寫操作
write();
}else{
//構(gòu)造方法中傳入false，執(zhí)行讀操作
read();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
SynchronizedTest synchronizedTest = new SynchronizedTest();
//啟動(dòng)線程執(zhí)行寫操作
synchronizedTest.new ReadWriteThread(true).start();
//啟動(dòng)線程執(zhí)行讀操作
synchronizedTest.new ReadWriteThread(false).start();
}
}
導(dǎo)致共享變量在線程間不可見的原因
1.線程的交叉執(zhí)行
eg：上述程序執(zhí)行步驟為1.1-》2.1-》2.2-》1.2
eg：上述程序執(zhí)行步驟為1.2-》2.1-》2.2-》1.1
2.重排序結(jié)合線程交叉執(zhí)行
eg: 2.1和2.2重排序后
int mid = number*3;
if(ready){
result=mid;
}
共享變量更新后的值沒有在工作內(nèi)存與主內(nèi)存間及時(shí)更新
安全性代碼
public class SynchronizedTest {
/**
* 共享變量
*/
private boolean ready = false;
private int result = 0;
private int number = 1;
/**
* 寫操作
*/
public synchronized void write(){
ready = true;//1.1
number = 2;//1.2
}
/**
* 讀操作
*/
public synchronized void read(){
if(ready){//2.1
result=number*3;//2.2
}
System.out.println("result的值為："+result);
}
/**
* 內(nèi)部線程類
*/
private class ReadWriteThread extends Thread{
//根據(jù)構(gòu)造方法中傳入的flag參數(shù)，確定線程執(zhí)行讀操作還是寫操作
private boolean flag;
public ReadWriteThread(boolean flag){
this.flag=flag;
}
@Override
public void run() {
if(flag){
//構(gòu)造方法中傳入true，執(zhí)行寫操作
write();
}else{
//構(gòu)造方法中傳入false，執(zhí)行讀操作
read();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
SynchronizedTest synchronizedTest = new SynchronizedTest();
//啟動(dòng)線程執(zhí)行寫操作
synchronizedTest.new ReadWriteThread(true).start();
//啟動(dòng)線程執(zhí)行讀操作
synchronizedTest.new ReadWriteThread(false).start();
}
}
到此這篇關(guān)于java多線程Synchronized實(shí)現(xiàn)可見性原理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java多線程Synchronized內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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