成人国产在线小视频_日韩寡妇人妻调教在线播放_色成人www永久在线观看_2018国产精品久久_亚洲欧美高清在线30p_亚洲少妇综合一区_黄色在线播放国产_亚洲另类技巧小说校园_国产主播xx日韩_a级毛片在线免费

資訊專欄INFORMATION COLUMN

volatile 關(guān)鍵字的深入分析及AtomicInteger的使用

raoyi / 1294人閱讀

摘要：我們使用命令查看字節(jié)碼會發(fā)現(xiàn)在虛擬機(jī)中這個自增運(yùn)算使用了條指令。其實(shí)這么說也不是最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，因?yàn)榧词菇?jīng)過編譯后的字節(jié)碼只使用了一條指令進(jìn)行運(yùn)算也不代表這條指令就是原子操作。

volatile的語義：
1、保證被volatile修飾的變量對所有其他的線程的可見性。
2、使用volatile修飾的變量禁止指令重排優(yōu)化。
看代碼：

public class InheritThreadClass extends Thread{
    private static volatile int a = 0;
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 1000; i++){
            a++;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        InheritThreadClass[] threads = new InheritThreadClass[100];
        for(int i=0; i < 100; i++){
            threads[i] = new InheritThreadClass();
            threads[i].start();
        }
        //等待所有子線程結(jié)束
        while(Thread.activeCount() > 1){
            Thread.yield();
        }
        
        //這段代碼會在所有子線程運(yùn)行完畢之后執(zhí)行
        System.out.println(a);  //(1)
    }
}

上面的代碼中創(chuàng)建了100個線程，然后在每個線程中對變量a進(jìn)行了1000次的自增運(yùn)算，那么也就意味著，如果這段代碼可以正確的并發(fā)運(yùn)行，最后在代碼(1)處應(yīng)該輸出100000。但是多次運(yùn)行你會發(fā)現(xiàn)每次輸出的結(jié)果并不是我們預(yù)期的那樣，而都是小于等于100000。也就是說每次運(yùn)行的結(jié)果是不固定的不一樣的，這是為什么呢？ 因?yàn)橥ㄟ^上面volatile關(guān)鍵字的語義我們知道被該關(guān)鍵字修飾的變量對所有的線程是可見的啊，那怎么會出現(xiàn)這種情況呢？難道語義有錯？ 那是不可能的，語義肯定是沒有錯的。

我們知道每一個線程都有自己的私有內(nèi)存，而線程之間的通信是通過主存來實(shí)現(xiàn)的，volatile在這里保證多線程的可見性的意思是說：如果一個線程修改了被volatile關(guān)鍵字修飾的變量，會立馬刷新到主內(nèi)存中，其他需要使用這個變量的線程不在從自己的私有內(nèi)存中獲取了，而是直接從主內(nèi)存中獲取。雖然volatile關(guān)鍵字保證了變量對所有線程的可見性，但是java代碼中的運(yùn)算操作并非原子操作。

我們使用javap命令查看字節(jié)碼(javap -verbose InheritThreadClass.class)會發(fā)現(xiàn)在虛擬機(jī)中這個自增運(yùn)算使用了4條指令(getstatic, iconst_1, iadd, putstatic)。 當(dāng)getstatic指令把a(bǔ)的值壓入棧頂時，volatile關(guān)鍵字保證了a的值此時是正確的，但是在執(zhí)行iconst_1、iadd這些指令時其他線程有可能已經(jīng)把a的值加大了，而已經(jīng)在操作棧頂?shù)闹稻妥兂闪诉^期的數(shù)據(jù)了，所以putstatic指令執(zhí)行后可能又把較小的a值同步回主內(nèi)存了。 所以它不是一個原子運(yùn)算，因此在多線程的情況下它并不是一個安全的操作。其實(shí)這么說也不是最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模驗(yàn)榧词菇?jīng)過編譯后的字節(jié)碼只使用了一條指令進(jìn)行運(yùn)算也不代表這條指令就是原子操作。因?yàn)橐粭l字節(jié)碼指令在解釋執(zhí)行時，解釋器需要運(yùn)行許多行代碼才能實(shí)現(xiàn)該條指令的語義，而即使是編譯執(zhí)行，一條字節(jié)碼指令也可能需要轉(zhuǎn)化成多條本地機(jī)器碼指令。

所以有關(guān)volatile的變量對其他線程的”可見性“的語義描述并不能得出這樣的結(jié)論：基于volatile變量的運(yùn)算在高并發(fā)下是安全的。

那這種在高并發(fā)下的自增運(yùn)算如何做到線程安全呢？可以使用synchronized，但是加鎖的話性能開銷太大，高并發(fā)下不是一個明智之選?？梢允褂貌l(fā)包java.util.concurrent.atomic下的AtomicInteger原子類。
看代碼：

    private static volatile AtomicInteger a = new AtomicInteger(0);
    
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 1000; i++){
            a.getAndIncrement();
        }
    }

上面的代碼就可以在高并發(fā)下正確的運(yùn)行，每次輸出都是100000。
看AtomicInteger源碼:

**//部分關(guān)鍵字段**
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
/*
  valueOffset這個是指類中相應(yīng)字段在該類的偏移量, 在下面的靜態(tài)塊中調(diào)用objectFieldOffset()方法初始化。
*/
private static final long valueOffset;

static {
  try {
    valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
        (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
  } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}
private volatile int value;

//objectFieldOffset方法是一個本地方法
public native long objectFieldOffset(Field field);

// AtomicInteger的構(gòu)造器之一
public AtomicInteger(int initialValue) {
    value = initialValue;
}
//getAndIncrement()這個方法的源碼實(shí)現(xiàn)
public final int getAndIncrement() {
    for (;;) {
        int current = get();
        int next = current + 1;
        if (compareAndSet(current, next))
            return current;
    }
}
//get()方法的實(shí)現(xiàn)
public final int get() {
    return value;
}
/*compareAndSet(int expect, int update)方法內(nèi)部又直接調(diào)用了
 *unsafe的compareAndSwapInt方法，這里直接上compareAndSwapInt源碼的實(shí)現(xiàn)
 *在obj的offset位置比較內(nèi)存中的值和期望的值，如果相同則更新。
 *這是一個本地方法，應(yīng)該是原子的，因此提供了一種不可中斷的方式更新
*/
public native boolean compareAndSwapInt(Object obj, long offset,  
                                            int expect, int update);

文章版權(quán)歸作者所有，未經(jīng)允許請勿轉(zhuǎn)載,若此文章存在違規(guī)行為，您可以聯(lián)系管理員刪除。

轉(zhuǎn)載請注明本文地址：http://systransis.cn/yun/66721.html

相關(guān)文章

  • 深入理解 Java 多線程系列（1）——一個簡單需求的并行改造 & Java多線程的通信問題

    摘要：所以接下來，我們需要簡單的介紹下多線程中的并發(fā)通信模型。比如中，以及各種鎖機(jī)制，均為了解決線程間公共狀態(tài)的串行訪問問題。 并發(fā)的學(xué)習(xí)門檻較高，相較單純的羅列并發(fā)編程 API 的枯燥被動學(xué)習(xí)方式，本系列文章試圖用一個簡單的栗子，一步步結(jié)合并發(fā)編程的相關(guān)知識分析舊有實(shí)現(xiàn)的不足，再實(shí)現(xiàn)邏輯進(jìn)行分析改進(jìn)，試圖展示例子背后的并發(fā)工具與實(shí)現(xiàn)原理。 本文是本系列的第一篇文章，提出了一個簡單的業(yè)務(wù)場景...

    ruicbAndroid 評論0 收藏0

  • int和Integer深入分析

    摘要：對象頭的另外一部分是類型指針，即對象指向它的類元數(shù)據(jù)的指針，虛擬機(jī)通過這個指針來確定這個對象是哪個類的實(shí)例。并不是所有的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)都必須在對象數(shù)據(jù)上保留類型指針，換句話說，查找對象的元數(shù)據(jù)信息并不一定要經(jīng)過對象本身，這點(diǎn)將在節(jié)討論。 目錄介紹 1.關(guān)于int和Integer的問題區(qū)別分析 2.Integer的值緩存的原理 2.1 Java 5 中引入緩存特性 2.2 Intege...

    Half 評論0 收藏0

  • BATJ都愛問的多線程面試題

    摘要：今天給大家總結(jié)一下，面試中出鏡率很高的幾個多線程面試題，希望對大家學(xué)習(xí)和面試都能有所幫助。指令重排在單線程環(huán)境下不會出先問題，但是在多線程環(huán)境下會導(dǎo)致一個線程獲得還沒有初始化的實(shí)例。使用可以禁止的指令重排，保證在多線程環(huán)境下也能正常運(yùn)行。 下面最近發(fā)的一些并發(fā)編程的文章匯總，通過閱讀這些文章大家再看大廠面試中的并發(fā)編程問題就沒有那么頭疼了。今天給大家總結(jié)一下，面試中出鏡率很高的幾個多線...

    高勝山 評論0 收藏0

  • Week 1 - Java 多線程 - Java 內(nèi)存模型

    摘要：目的是解決由于多線程通過共享內(nèi)存進(jìn)行通信時，存在的原子性可見性緩存一致性以及有序性問題。最多只有一個線程能持有鎖。線程加入規(guī)則對象的結(jié)束先行發(fā)生于方法返回。 前言 學(xué)習(xí)情況記錄 時間：week 1 SMART子目標(biāo) ：Java 多線程 學(xué)習(xí)Java多線程，要了解多線程可能出現(xiàn)的并發(fā)現(xiàn)象，了解Java內(nèi)存模型的知識是必不可少的。 對學(xué)習(xí)到的重要知識點(diǎn)進(jìn)行的記錄。 注：這里提到的是Ja...

    zhaofeihao 評論0 收藏0

  • Java并發(fā)基礎(chǔ)：了解無鎖CAS就從源碼分析

    摘要：該類將整數(shù)值與引用關(guān)聯(lián)起來，可用于原子的更數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的版本號。 CAS的全稱為Compare And Swap，直譯就是比較交換。是一條CPU的原子指令，其作用是讓CPU先進(jìn)行比較兩個值是否相等，然后原子地更新某個位置的值，其實(shí)現(xiàn)方式是基于硬件平臺的匯編指令，在intel的CPU中，使用的是cmpxchg指令，就是說CAS是靠硬件實(shí)現(xiàn)的，從而在硬件層面提升效率。 CSA 原理 利用CP...

    toddmark 評論0 收藏0

發(fā)表評論

0條評論

raoyi

男|高級講師

TA的文章

閱讀更多
最新活動
閱讀需要支付1元查看
<