多线程之内存可见性

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可见性的概念

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

共享变量值:如果一个变量在多个线程的工作内存中都使用，存在副本，那么这个变量就是这几个线程的共享变量

两条重要规定：

1. 线程对共享变量的所有操作都必须在自己的工作内存中进行，不能直接从主内存中读写
2. 不同线程之间无法直接访问其他线程工作内存中的变量，线程间变量值得传递需要通过主内存来完成

JMM(Java Memory Model)

1. 所有的变量都存储在主内存中
2. 每个线程都有自己独立的工作内存，里面保存该线程使用到的变量的副本（主内存中该变量的一份拷贝）

共享变量可见性实现原理

线程1把工作内存1中更新过的共享变量刷新到主内存中，主内存把最新的共享变量的值更新到工作内存2中，线程2就能及时看到线程1的修改

synchronize实现可见性

1. JMM关于synchronize的两条规定

   线程解锁前，必须把共享变量的最新值刷新到主内存中
   线程加锁是，将清空工作内存中共享变量的值，从而使用共享内存时，需要从主内存中重新读取最新的值（加锁和解锁需要同一把锁）

2. 重排序 as-if-serial

volatile实现可见性

1. volatile关键字：

   能够保证volatile变量的可见性
   不能保证volatile变量复合操作的原子性

2. volatile如何实现内存可见性

   通过加入内存屏障和禁止重排序优化来实现
   对变量执行写操作时，会在写操作后加入一条store屏障指令
   volatile 变量执行度操作时，会在读操作前加入一条load屏障指令

3. volatile不能保证原子性

   当a线程的工作变量已经读过变量的值后，即使b线程改变变量的值，并store到内存中，也不会触发a线程load，因为a线程读取时已经load过了。

4. 保证变量自增操作的原子性

   使用synchronize关键字
   使用ReentrantLock（java.until.concurrent.locks）
   使用AtomicInterger
   (vava.util.concurrent.atomic)

5. volatile适用场合
   同时满足：

• 对变量的写入操作不依赖其当前值，

  不满足：number++,count=count*5等
  满足：boolean变量，记录温度变化的变量等

• 该变量没有包含在具有其他变量的不变式中

  不满足：不变式low<up

final也可以保证内存可见性

synchronize 和 volatile 比较

volatile不需要加锁，不会阻塞线程
从内存可见性角度讲volatile读相当于加锁，volatile写相当于解锁
synchronize既可以保证可见性和原子性

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参考资料-视频

多线程之内存可见性

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原文地址：https://www.cnblogs.com/cosy1213/p/9385392.html