免费做网站刮刮卡,腾讯html网页制作软件,情感视频素材网站,php网站上传漏洞多线程-初阶 4. 多线程带来的的风险-线程安全 (重点)4.1 观察线程不安全原因是 1.load 2. add 3. save 4.2 线程安全的概念4.3 线程不安全的原因最根本的是 操作系统对线程的调度是随机的★1. 修改共享数据#xff08;多个线程修改同一个变量#xff09;★2. 操作不是原子性★… 多线程-初阶 4. 多线程带来的的风险-线程安全 (重点)4.1 观察线程不安全原因是 1.load 2. add 3. save 4.2 线程安全的概念4.3 线程不安全的原因最根本的是 操作系统对线程的调度是随机的★1. 修改共享数据多个线程修改同一个变量★2. 操作不是原子性★3. 可见性★4. 代码顺序性 4.4 解决之前的线程不安全问题 4. 多线程带来的的风险-线程安全 (重点)
4.1 观察线程不安全
static class Counter {public int count 0;void increase() {count;}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {final Counter counter new Counter();Thread t1 new Thread(() - {for (int i 0; i 50000; i) {counter.increase();}});Thread t2 new Thread(() - {for (int i 0; i 50000; i) {counter.increase();}});t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();System.out.println(counter.count);
}大家观察下是否适用多线程的现象是否一致同时尝试思考下为什么会有这样的现象发生呢 原因是 1.load 2. add 3. save 注意可能会导致 小于5w
4.2 线程安全的概念 想给出一个线程安全的确切定义是复杂的但我们可以这样认为 如果多线程环境下代码运行的结果是符合我们预期的即在单线程环境应该的结果则说这个程序是线程安全的 4.3 线程不安全的原因 最根本的是 操作系统对线程的调度是随机的
★1. 修改共享数据多个线程修改同一个变量 上面的线程不安全的代码中, 涉及到多个线程针对 counter.count 变量进行修改. 此时这个 counter.count 是一个多个线程都能访问到的 “共享数据” counter.count 这个变量就是在堆上. 因此可以被多个线程共享访问 ★2. 操作不是原子性 什么是原子性 我们把一段代码想象成一个房间每个线程就是要进入这个房间的人。如果没有任何机制保证A进入房间之后还没有出来B 是不是也可以进入房间打断 A 在房间里的隐私。这个就是不具备原子性的。 那我们应该如何解决这个问题呢是不是只要给房间加一把锁A 进去就把门锁上其他人是不是就进不来了。这样就保证了这段代码的原子性了。 有时也把这个现象叫做同步互斥表示操作是互相排斥的 一条 java 语句不一定是原子的也不一定只是一条指令 比如刚才我们看到的 n其实是由三步操作组成的 从内存把数据读到 CPU进行数据更新把数据写回到 CPU 不保证原子性会给多线程带来什么问题 如果一个线程正在对一个变量操作中途其他线程插入进来了如果这个操作被打断了结果就可能是错误的。 这点也和线程的抢占式调度密切相关. 如果线程不是 “抢占” 的, 就算没有原子性, 也问题不大. ★3. 可见性 可见性指, 一个线程对共享变量值的修改能够及时地被其他线程看到 Java 内存模型 (JMM): Java虚拟机规范中定义了Java内存模型. 目的是屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异以实现让Java程序在各种平台下都能达到一致的并发效果. 线程之间的共享变量存在 主内存 (Main Memory).每一个线程都有自己的 “工作内存” (Working Memory) .当线程要读取一个共享变量的时候, 会先把变量从主内存拷贝到工作内存, 再从工作内存读取数据.当线程要修改一个共享变量的时候, 也会先修改工作内存中的副本, 再同步回主内存 由于每个线程有自己的工作内存, 这些工作内存中的内容相当于同一个共享变量的 “副本”. 此时修改线程1 的工作内存中的值, 线程2 的工作内存不一定会及时变化 初始情况下, 两个线程的工作内存内容一致一旦线程1 修改了 a 的值, 此时主内存不一定能及时同步. 对应的线程2 的工作内存的 a 的值也不一定能及时同步. 这个时候代码中就容易出现问题 此时引入了两个问题: 为啥要整这么多内存?为啥要这么麻烦的拷来拷去? 为啥整这么多内存? 实际并没有这么多 “内存”. 这只是 Java 规范中的一个术语, 是属于 “抽象” 的叫法. 所谓的 “主内存” 才是真正硬件角度的 “内存”. 而所谓的 “工作内存”, 则是指 CPU 的寄存器和高速缓存.为啥要这么麻烦的拷来拷去? 因为 CPU 访问自身寄存器的速度以及高速缓存的速度, 远远超过访问内存的速度(快了 3 - 4 个数量级, 也就是几千倍, 上万倍) 比如某个代码中要连续 10 次读取某个变量的值, 如果 10 次都从内存读, 速度是很慢的. 但是如果 只是第一次从内存读, 读到的结果缓存到 CPU 的某个寄存器中, 那么后 9 次读数据就不必直接访问 内存了. 效率就大大提高了 那么接下来问题又来了, 既然访问寄存器速度这么快, 还要内存干啥?? 答案就是一个字: 贵 值的一提的是, 快和慢都是相对的. CPU 访问寄存器速度远远快于内存, 但是内存的访问速度又远远快于硬盘. 对应的, CPU 的价格最贵, 内存次之, 硬盘最便宜 ★4. 代码顺序性
什么是代码重排序 一段代码是这样的 去前台取下 U 盘去教室写 10 分钟作业去前台取下快递 如果是在单线程情况下JVM、CPU指令集会对其进行优化比如按 1-3-2的方式执行也是没问题可以少跑一次前台。这种叫做指令重排序 编译器对于指令重排序的前提是 “保持逻辑不发生变化”. 这一点在单线程环境下比较容易判断, 但是在多线程环境下就没那么容易了, 多线程的代码执行复杂程度更高, 编译器很难在编译阶段对代码的执行效果进行预测, 因此激进的重排序很容易导致优化后的逻辑和之前不等价 重排序是一个比较复杂的话题, 涉及到 CPU 以及编译器的一些底层工作原理, 此处不做过多讨论 4.4 解决之前的线程不安全问题
这里用到的机制我们马上会给大家解释
static class Counter {public int count 0;synchronized void increase() {count;}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {final Counter counter new Counter();Thread t1 new Thread(() - {for (int i 0; i 50000; i) {counter.increase();}});Thread t2 new Thread(() - {for (int i 0; i 50000; i) {counter.increase();}});t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();System.out.println(counter.count);
}
