這篇文章主要介紹“怎么理解Java詭異并發(fā)中的有序性”，在日常操作中，相信很多人在怎么理解Java詭異并發(fā)中的有序性問(wèn)題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡(jiǎn)單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”怎么理解Java詭異并發(fā)中的有序性”的疑惑有所幫助！接下來(lái)，請(qǐng)跟著小編一起來(lái)學(xué)習(xí)吧！

創(chuàng)新互聯(lián)公司專注為客戶提供全方位的互聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)，包含不限于網(wǎng)站制作、網(wǎng)站建設(shè)、三水網(wǎng)絡(luò)推廣、微信小程序開(kāi)發(fā)、三水網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷、三水企業(yè)策劃、三水品牌公關(guān)、搜索引擎seo、人物專訪、企業(yè)宣傳片、企業(yè)代運(yùn)營(yíng)等，從售前售中售后，我們都將竭誠(chéng)為您服務(wù)，您的肯定，是我們最大的嘉獎(jiǎng)；創(chuàng)新互聯(lián)公司為所有大學(xué)生創(chuàng)業(yè)者提供三水建站搭建服務(wù)，24小時(shí)服務(wù)熱線：18982081108，官方網(wǎng)址：www.rwnh.cn

序、有序性的闡述

有序性為什么要探討?因?yàn)?Java  是面向?qū)ο缶幊痰?，關(guān)注的只是最終結(jié)果，很少去研究其具體執(zhí)行過(guò)程?正如上一篇文章在介紹可見(jiàn)性時(shí)描述的一樣，操作系統(tǒng)為了提升性能，將 Java  語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言的時(shí)候，吩咐編譯器對(duì)語(yǔ)句的執(zhí)行順序進(jìn)行了一定的修改，以促使系統(tǒng)性能達(dá)到最優(yōu)。所以在很多情況下，訪問(wèn)一個(gè)程序變量(對(duì)象實(shí)例字段，類靜態(tài)字段和數(shù)組元素)可能會(huì)使用不同的順序執(zhí)行，而不是程序語(yǔ)義所指定的順序執(zhí)行。

正如大家所熟知那樣，Java語(yǔ)言是運(yùn)行在 Java 自帶的 JVM(Java Virtual Machine)  環(huán)境中，在JVM環(huán)境中源代碼(.class)的執(zhí)行順序與程序的執(zhí)行順序(runtime)不一致，或者程序執(zhí)行順序與編譯器執(zhí)行順序不一致的情況下，我們就稱程序執(zhí)行過(guò)程中發(fā)生了重排序。

而編譯器的這種修改是自以為能保證最終運(yùn)行結(jié)果!因?yàn)樵趩魏藭r(shí)代完全沒(méi)問(wèn)題;但是隨著多核時(shí)代的到來(lái)，多線程的環(huán)境下，這種優(yōu)化碰上線程切換就大大的增加了事故的出現(xiàn)幾率!

好心辦了壞事!

也就是說(shuō)，有序性 指的是在代碼順序結(jié)構(gòu)中，我們可以直觀的指定代碼的執(zhí)行順序,  即從上到下按序執(zhí)行。但編譯器和CPU處理器會(huì)根據(jù)自己的決策，對(duì)代碼的執(zhí)行順序進(jìn)行重新排序。優(yōu)化指令的執(zhí)行順序，提升程序的性能和執(zhí)行速度，使語(yǔ)句執(zhí)行順序發(fā)生改變，出現(xiàn)重排序，但最終結(jié)果看起來(lái)沒(méi)什么變化(單核)。

有序性問(wèn)題  指的是在多線程環(huán)境下(多核)，由于執(zhí)行語(yǔ)句重排序后，重排序的這一部分沒(méi)有一起執(zhí)行完，就切換到了其它線程，導(dǎo)致的結(jié)果與預(yù)期不符的問(wèn)題。這就是編譯器的編譯優(yōu)化給并發(fā)編程帶來(lái)的程序有序性問(wèn)題。

用圖示就是：

阿粉小結(jié)：編譯優(yōu)化最終導(dǎo)致了有序性問(wèn)題。

一、導(dǎo)致有序性的原因：

如果一個(gè)線程寫(xiě)入值到字段 a，然后寫(xiě)入值到字段 b ，而且b的值不依賴于 a 的值，那么，處理器就能夠自由的調(diào)整它們的執(zhí)行順序，而且緩沖區(qū)能夠在 a  之前刷新b的值到主內(nèi)存。此時(shí)就可能會(huì)出現(xiàn)有序性問(wèn)題。

例子：

1import java.time.LocalDateTime;  2  3/**  4 * @author ：mmzsblog  5 * @description：并發(fā)中的有序性問(wèn)題  6 * @date ：2020年2月26日 15:22:05  7 */  8public class OrderlyDemo {  9 10    static int value = 1; 11    private static boolean flag = false; 12 13    public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 14        for (int i = 0; i < 199; i++) { 15            value = 1; 16            flag = false; 17            Thread thread1 = new DisplayThread(); 18            Thread thread2 = new CountThread(); 19            thread1.start(); 20            thread2.start(); 21            System.out.println("========================================================="); 22            Thread.sleep(6000); 23        } 24    } 25 26    static class DisplayThread extends Thread { 27        @Override 28        public void run() { 29            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " DisplayThread begin, time:" + LocalDateTime.now()); 30            value = 1024; 31            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " change flag, time:" + LocalDateTime.now()); 32            flag = true; 33            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " DisplayThread end, time:" + LocalDateTime.now()); 34        } 35    } 36 37    static class CountThread extends Thread { 38        @Override 39        public void run() { 40            if (flag) { 41                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " value的值是：" + value + ", time:" + LocalDateTime.now()); 42                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " CountThread flag is true,  time:" + LocalDateTime.now()); 43            } else { 44                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " value的值是：" + value + ", time:" + LocalDateTime.now()); 45                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " CountThread flag is false, time:" + LocalDateTime.now()); 46            } 47        } 48    } 49}

運(yùn)行結(jié)果：

從打印的可以看出：在 DisplayThread 線程執(zhí)行的時(shí)候肯定是發(fā)生了重排序，導(dǎo)致先為 flag 賦值，然后切換到 CountThread  線程，這才出現(xiàn)了打印的 value 值是1，falg 值是 true 的情況，再為 value  賦值;不過(guò)出現(xiàn)這種情況的原因就是這兩個(gè)賦值語(yǔ)句之間沒(méi)有聯(lián)系，所以編譯器在進(jìn)行代碼編譯的時(shí)候就可能進(jìn)行指令重排序。

用圖示，則為：

二、如何解決有序性

2.1、volatile

volatile 的底層是使用內(nèi)存屏障來(lái)保證有序性的(讓一個(gè) CPU 緩存中的狀態(tài)(變量)對(duì)其他 CPU  緩存可見(jiàn)的一種技術(shù))。

volatile 變量有條規(guī)則是指對(duì)一個(gè) volatile 變量的寫(xiě)操作， Happens-Before于后續(xù)對(duì)這個(gè) volatile  變量的讀操作。并且這個(gè)規(guī)則具有傳遞性，也就是說(shuō)：

此時(shí)，我們定義變量 flag 時(shí)使用 volatile 關(guān)鍵字修飾，如：

1    private static volatile boolean flag = false;

此時(shí)，變量的含義是這樣子的：

也就是說(shuō)，只要讀取到 flag=true; 就能讀取到 value=1024;否則就是讀取到flag=false; 和 value=1  的還沒(méi)被修改過(guò)的初始狀態(tài);

但也有可能會(huì)出現(xiàn)線程切換帶來(lái)的原子性問(wèn)題，就是讀取到 flag=false; 而value=1024  的情況;看過(guò)上一篇講述[原子性]()的文章的小伙伴，可能就立馬明白了，這是線程切換導(dǎo)致的。

2.2、加鎖

此處我們直接采用Java語(yǔ)言內(nèi)置的關(guān)鍵字  synchronized，為可能會(huì)重排序的部分加鎖，讓其在宏觀上或者說(shuō)執(zhí)行結(jié)果上看起來(lái)沒(méi)有發(fā)生重排序。

代碼修改也很簡(jiǎn)單，只需用 synchronized 關(guān)鍵字修飾 run 方法即可,代碼如下:

1    public synchronized void run() { 2        value = 1024; 3        flag = true; 4    }

同理，既然是加鎖，當(dāng)然也可以使用 Lock 加鎖，但 Lock  必須要用戶去手動(dòng)釋放鎖，如果沒(méi)有主動(dòng)釋放鎖，就有可能導(dǎo)致出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。這點(diǎn)在使用的時(shí)候一定要注意!

使用該種方式加鎖也很簡(jiǎn)單，代碼如下：

1    readWriteLock.writeLock().lock(); 2    try { 3        value = 1024; 4        flag = true; 5    } finally { 6        readWriteLock.writeLock().unlock(); 7    }

到此，關(guān)于“怎么理解Java詭異并發(fā)中的有序性”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章！

名稱欄目：怎么理解Java詭異并發(fā)中的有序性
文章起源：http://www.rwnh.cn/article38/gshdpp.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供自適應(yīng)網(wǎng)站、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)公司、App設(shè)計(jì)、虛擬主機(jī)、網(wǎng)站維護(hù)、搜索引擎優(yōu)化

廣告

聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請(qǐng)盡快告知，我們將會(huì)在第一時(shí)間刪除。文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場(chǎng)，如需處理請(qǐng)聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時(shí)需注明來(lái)源： 創(chuàng)新互聯(lián)