多線程的宏觀和微觀視角

首先咱們在作併發編程的的時候會考慮到原子性丶可見性和有序性，在宏觀上會考慮到安全性丶活躍性和性能；

微觀視角

• 可見性: 一個線程對共享變量的修改，另一個線程可以馬上感知到，咱們稱爲可見性;
• 原子性： 一個或者多個操做在 CPU 執行的過程當中不被中斷的特性稱爲原子性；
• 有序性： 就是咱們代碼的執行順序，依賴等。(指令重排致使順序被打亂);

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  線程工做內存： 是指 Cpu 的 '寄存器' 和 '高速緩存'，線程的 工做內存/本地內存 是指cpu的寄存器和高速緩存的抽象描述,數據讀取順序優先級 是：寄存器－>高速緩存－>內存

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宏觀視角

• 安全性： 安全性我認爲實際上是包含了原子性丶可見性和有序性的，是一個總的概念，在程序開發的時候首先要注重安全性，會在下面詳細解釋這三點；
• 活躍性 活躍性告訴咱們的是要避免死鎖，飢餓和活鎖； --- 死鎖：這個都不陌生，線程A持有1鎖，等待獲取2鎖，線程B持有2鎖，等待獲取1鎖，這就是個典型的死鎖，就就是阻塞了。 --- 飢餓：飢餓當多線程獲取鎖都得時候，總有線程沒有機會獲取到鎖，出現飢餓的三中狀況：1-高優先級的線程吞噬了低優先級線程的CPU使用權 2-線程被一直阻塞(好比Thread.Sleep) 3-等待線程永遠不被喚醒，也能夠理解爲鎖的優先級，咱們經常使用的synchronized就是非公平鎖，例如線程A，B,C按順序獲取鎖1，首先是A獲取到了鎖，執行完臨界區代碼釋放了鎖，這是線程D來了直接獲取到了鎖，這就是非公平鎖；ReentrantLock()默認是非公平鎖，能夠在ReentractLock（true）建立公平鎖； --- 活鎖：在生活中A和B同時進入左手門，爲了避免發生碰撞，A和B互相禮讓同時進入了右手門，爲了避免發生碰撞又進入了左手們會一直循環下去，實例代碼找到適用的場景在增長
• 性能 1：延遲: 延遲就是指一個請求調用到返回所使用的時間，時間越短，程序的處理的就越快，性能也就會高； 2：吞吐量: 吞吐量就是值在單位時間內(秒)處理的請求數量，吞吐量越大，程序處理的請求就越多，性能也越好；

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可見性：線程工做空間致使可見性問題

  例如：線程A在主存中年將變量age=0拉去到本身的工做內存中，而後作了age = 5，固然這個操做是在cpu的寄存器中進行的，而後寫會高速緩存中，這時線程A的高速緩存還未執行同步主內存的操做，線程B又將age=0從主存拉取到了線程B的工做內存中，致使A線程已經更新可是B線程看不到的可見性問題；

原子性：線程切換致使原子性問題 ++count

  例如：當線程A從主內存中將共享變量Count加載到線程A的工做內存後，發生了線程切換，這個時候線程B也將共享變量Count從主內存加載到了線程B的工做內存，這時線程A和B的工做內存中count都是0，線程B執行了Count = Count + 1,而後寫回到主內存，這時候線程切換完成，回到了線程A再次執行 Count = Count + 1,再將線程A工做內存計算過的count寫回主內存，如今咱們獲得的主內存呢中Count值是1而不是2。

有序性：指令重排致使有序性問題；

在這裏講一個例子，就是獲取單例雙重檢查鎖(double-checked locking)判斷：

/**
 * @Auther: lantao
 * @Date: 2019-03-28 14:32
 * @Company: 隨行付支付有限公司
 * @maill: lan_tao@suixingpay.com
 * @Description: TODO
 */
public class Test1 {
    
    private DoMain doMain;
    
    public DoMain getDoMain(){
        if(doMain == null){
            synchronized (this.getClass()){
                if(doMain == null){
                    doMain = new DoMain("");
                }
                return doMain;
            }
        }else{
            return doMain;
        }
    }
}

複製代碼

  在上邊的代碼中在synchronized內和外都有一個if判斷，判斷doMain是否爲null操做，有不少人對synchronized中的if null判斷不理解，其實能夠這樣想，線程A和線程B都執行到了synchronized這裏進行競爭鎖，結果A獲得鎖，判斷if null，結果還未實例化，繼續進行實例化，而後return對象並釋放鎖，這時線程B獲取到了鎖進入if null判斷，發現doMain已經被線程A實例化過了，直接返回實例便可，第二個if null的做用就在這裏；

看上去上邊的代碼是完美的，可是new的操做上咱們理解是：

• 建立內存M
• 在內存M上初始化doMain對象
• 將內存M的地址指向變量doMain

可是實際上優化後(指令重排)的執行路徑多是這樣的：

• 建立內存M
• 將內存M的地址指向變量doMain
• 將內存M的地址指向變量doMain

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