この記事では、java に関する関連知識を提供します。主に、アトミック性、可視性、順序性、およびそれらの生成など、同時プログラミングの 3 つの要素に関連する問題を紹介します。その理由、定義、など、以下、皆さんのお役に立てれば幸いです。
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1.3 アトミック操作
)1.4 アトミック性の問題を解決する方法
2.2 可視性問題の原因
2.3 可視性の問題の解決策
Happens-Before ルール:
簡単に言えば:class Example { public void test() { int x = 42; ① int y = 20; ② } }
①は②の前に起こります。
class Example { int x = 0; volatile int y = 0; public void writer() { x = 42; ① y = 1; ② } public void reader() { if (y == 1) { ③ // 这里x会是多少呢? } } }
管程是一种通用的同步原语,在 Java 中指的就是 synchronized,synchronized 是 Java 里对管程的实现。
synchronized (this) { //此处自动加锁 // x是共享变量,初始值=10 if (this.x < 12) { this.x = 12; } } //此处自动解锁
假设 x 的初始值是 10,线程 A 执行完代码块后 x 的值会变成 12(执行完自动释放锁);
线程 B 进入代码块时,能够看到线程 A 对 x 的写操作,也就是线程 B 能够看到 x==12。
它是指主线程 A 启动子线程 B 后,子线程 B 能够看到主线程在启动子线程 B 前的操作。
它是指主线程 A 等待子线程 B 完成(主线程 A 通过调用子线程 B 的 join() 方法实现),当子线程 B 完成后(主线程 A 中 join() 方法返回),主线程能够看到子线程的操作。当然所谓的“看到”,指的是对共享变量的操作。
有序性,即程序的执行顺序按照代码的先后顺序来执行。
编译器为了优化性能,有时候会改变程序中语句的先后顺序。
例如:“a=6;b=7;”编译器优化后可能变成“b=7;a=6;”,在这个例子中,编译器调整了语句的顺序,但是不影响程序的最终结果。
以双重检查代码为例:
public class Singleton { static Singleton instance; static Singleton getInstance(){ if (instance == null) { ① synchronized(Singleton.class) { if (instance == null) instance = new Singleton(); ② } } return instance; } }
上面的代码有问题,问题在 ② 操作上:经过优化后的执行路径是这样的:
优化后会导致什么问题呢?我们假设线程 A 先执行 getInstance() 方法,当执行完 ① 时恰好发生了线程切换,切换到了线程 B 上;如果此时线程 B 也执行 getInstance() 方法,那么线程 B 在执行第一个判断时会发现 instance != null ,所以直接返回 instance,而此时的 instance 是没有初始化过的,如果我们这个时候访问 instance 的成员变量就可能触发空指针异常。
如何解决双重检查问题?变量用 volatile 来修饰,禁止指令重排序。
public class Singleton { static volatile Singleton instance; static Singleton getInstance(){ if (instance == null) { ① synchronized(Singleton.class) { if (instance == null) instance = new Singleton(); ② } } return instance; } }
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以上がJava の同時プログラミングの 3 つの要素について詳しく学ぶの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。