并發編程是比較進階的知識，涉及到很多底層的東西，學習起來是比較困難的。并發編程的bug更多的是偶發性的，很難復現，排查起來也很困難，要想快速解決問題，就要理解并發編程的本質，追本溯源，深入分析bug的源頭。

成都創新互聯于2013年成立，是專業互聯網技術服務公司，擁有項目成都網站制作、網站建設、外貿網站建設網站策劃，項目實施與項目整合能力。我們以讓每一個夢想脫穎而出為使命，1280元原平做網站,已為上家服務,為原平各地企業和個人服務,聯系電話:18980820575

從這篇文章開始，我將記錄我學習Java并發編程的所有筆記，這是第一篇，希望可以幫助到更多需要的朋友。

我們都知道CPU、內存、I/O設備三者的速度差異，程序在運行過程中，大部分都要訪問內存，有些也要訪問I/O，程序的整體性能取決于最慢的I/O設備，為了合理利用CPU的高性能，平衡三者的速度差異，計算機體系結構、操作系統、編譯程序都有貢獻

• CPU增加了緩存，以平衡和內存的速度差異；
• 操作系統增加了進程、線程，來分時復用CPU，進而均衡CPU與I/O設備的速度差異；
• 編譯程序優化指令執行次序，使得緩存能夠得到更加合理利用

源頭之一：緩存導致的可見性問題

單核時代，所有的線程都是在一顆CPU上執行，CPU緩存和內存的數據一致性很容易保證，因為所有的線程操作的都是同一個CPU緩存，一個線程對緩存的操在對其他線程來說是一定可見的。

多核時代，每顆CPU都有自己的緩存，這是CPU緩存與內存的數據一致性就不容易解決了，當多個線程在不同的CPU上執行時，這些線程操作的是不同的CPU緩存。

源頭二：線程切換帶來的原子性問題

Java并發編程都是基于多線程的，自然也會涉及到任務切換。任務切換的時機大多數都是在時間片結束的時候，我們現在基本都使用高級語言編程，高級語言里一條語句往往需要多條CPU指令完成，例如代碼：count += 1，至少三條CPU指令。

• 1.首先，需要把變量count從內存加載到CPU寄存器
• 2.之后，在寄存器中執行+1操作
• 3.將結構寫入內存。

操作系統做任務切換，可以發生在任何一條CPU指令執行完，對于上面的三條指令來說，我們假設count=0，如果線程A在指令1執行完成后線程切換，線程B開始執行，線程B把三條指令都執行完成，再切換回線程A繼續執行，此時線程A執行指令2，3，最終得到的結果還是1，而不是我們期望的2

造成這個問題的原因是因為我們以為count+=1這個操作是一個整體，其實再多線程執行的時候，線程的切換會發生在count+=1之前也可能是之后，就不會發生在中間。我們把一個或多個操作在CPU執行的過程中不被中斷的特性稱為原子性。

源頭三：編譯優化帶來的有序性問題

編譯器在百衲衣程序的時候，為了優化性能，會改變語句中的先后順序，絕大部分情況下都是沒有問題的，不會影響程序的最終結果，不過有時候編譯器及解釋器優化導致的bug也是改到頭皮發麻。

以Java中的雙重檢查創建單例對象代碼為例：

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

在獲取實例 getInstance() 的方法中，我們首先判斷 instance 是否為空，如果為空，則鎖定 Singleton.class 并再次檢查 instance 是否為空，如果還為空則創建 Singleton 的一個實例。

假設同時兩個線程A、B同時調用getInstance()方法，此時instance==null，于是對Singleton.class加鎖，此時，JVM保證只有一個線程能夠加鎖成功，另外一個線程則會等待（假設是線程 B）；線程 A 會創建一個 Singleton 實例，之后釋放鎖，鎖釋放后，線程 B 被喚醒，線程 B 再次嘗試加鎖，此時是可以加鎖成功的，加鎖成功后，線程 B 檢查 instance == null 時會發現，已經創建過 Singleton 實例了，所以線程 B 不會再創建一個 Singleton 實例。

看上去問題不大，實際上還是存在問題的，問題就出在new操作不是原子的，我們以為的new操作：

1. 分配一塊內存M
2. 在內存M上初始化Singleton對象
3. 將M的地址復制給instance變量

實際經過編譯器優化之后的執行路徑可能是：1-3-2

優化之后，假設線程A執行到第2步的是，發生了線程切換，切換到線程B，線程B也執行getInstance()方法，那么線程B執行，發現instance != null，直接返回使用，此時instance還未進行初始化，此時就可能發生空指針異常。

學好并發編程，就要深刻理解可見性、原子性、有序性在并發場景下的原理，在面對很多問題的時候就會迎刃而解。

學習來源：極客時間

你是否還在尋找穩定的海外服務器提供商？創新互聯www.cdcxhl.cn海外機房具備T級流量清洗系統配攻擊溯源，準確流量調度確保服務器高可用性，企業級服務器適合批量采購，新人活動首月15元起，快前往官網查看詳情吧

文章標題：Java并發編程實戰學習筆記Day7-創新互聯
網頁URL：http://vcdvsql.cn/article38/cdedsp.html

成都網站建設公司_創新互聯，為您提供網站設計公司、全網營銷推廣、網站內鏈、網站排名、ChatGPT、域名注冊

廣告

聲明：本網站發布的內容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉載內容為主，如果涉及侵權請盡快告知，我們將會在第一時間刪除。文章觀點不代表本網站立場，如需處理請聯系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內容未經允許不得轉載，或轉載時需注明來源： 創新互聯