juc之volatile關鍵字及cas算法

1.共享變量可見性問題

• java內存模型

• 當一個線程操做了共享變量以後，僅僅會寫入該線程緩存中，並不會及時寫入主存中，那麼別的線程此時從主存中獲取到共享變量，就會致使異常。

• volatile關鍵字：若是一個變量聲明爲volatile後，每一個線程操做共享變量後就會當即同步到主存中，此功能是底層硬件支持的。也就是說volatile關鍵字解決了共享變量的可見性問題，但沒有解決變量的原子性以及互斥性。 原子類中的變量所有聲明爲volatile，保證線程可見性，原子類使用cas算法保證原子性。

  public class VolatileDemo {
     public static void main(String[] args) {
  
         ThreadClass threadClass = new ThreadClass();
         Thread thread = new Thread(threadClass);
         thread.start();
  
         while (true){
             if (threadClass.shareVar){//在這裏main線程訪問共享變量，該共享變量是main線程的變量副本
                 System.out.println("ShareVariableClass.shareVar:" + threadClass.shareVar);
                 break;
             }
         }
     }
  }
  
  class ThreadClass implements Runnable{
  
     public volatile boolean shareVar = false;
  
     @Override
     public void run() {
         try {
             Thread.sleep(200);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         this.shareVar = true;
         System.out.println("sharVar change to " + shareVar);
     }
  }

      結果以下，結果中打印的順序會不一致。
  

2.CAS算法

    CAS：全稱compare and swap，比較並交換。當多個線程操做共享變量的時候，每一個線程的操做都寫入主存中，就會致使主存中的共享變量不可以保證原子性。若是要操做一個變量s進行+1操做,在+操做以前，獲取主存中s的值（經過volatile關鍵字保證可見性）做爲指望值expectValue，將s進行+1操做後，寫入主存以前經過將目前的主存值和expectValue值作比較，若是相同則將s+1的值寫入主存，若是不相等，則重複進行上述步驟。

    以AtomicInteger舉例

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
int andIncrement = atomicInteger.getAndIncrement();

    cas操做最終調用的方法是Unsafe類中的native方法調用，除了Integer類型的原子操做，還有Boolean等的類型操做,但調用是以下三個方法來保證原子性。boolean類型是經過轉換爲int類型來進行操做的。
    

    

    全部原子類以下