1. 前言

上次【保证原子性的几种方式，你都知道吗？？？】经过一顿大杂烩后，列举了几种原子性的解决方案。这次我们继续上次的话题，我们来说说可见性的解决方案。废话不多说，让我们赶快开始吧。

2. 什么是可见性。

让我们用一张图带你了解下什么是可见性。

可见性问题是基于CPU位置出现的，CPU处理速度非常快，相对CPU来说，去主内存获取数据这个事情太慢了，CPU就提供了L1，L2，L3的三级缓存，每次去主内存拿完数据后，就会存储到CPU的三级缓存，每次去三级缓存拿数据，效率肯定会提升。

这就带来了问题，现在CPU都是多核，每个线程的工作内存（CPU三级缓存）都是独立的，会告知每个线程中做修改时，只改自己的工作内存，没有及时的同步到主内存，导致数据不一致问题。

3. 哪几种方式解决可见性呢？？？

3.1 volatile

volatile核心语义：
- volatile属性被写：当写一个volatile变量，JMM会将当前线程对应的CPU缓存及时的刷新到主内存中
- volatile属性被读：当读一个volatile变量，JMM会将对应的CPU缓存中的内存设置为无效，必须去主内存中重新读取共享变量

总之就是一句话：读的时候直接到主内存中获取值。写的时候将CPU缓存中的数据强制同步到主内存中去

public class T08_Thread_Volatile {

    private static volatile boolean flag = true;

    public static void loop() {
        while (flag) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(T08_Thread_Volatile::loop);

        t1.start();
        Thread.sleep(2000);

        flag = false;
    }
}

3.2 synchronized

synchronized也是可以解决可见性问题的

如果涉及到了synchronized的同步代码块或者是同步方法，获取锁资源之后，将内部涉及到的变量从CPU缓存中移除，必须去主内存中重新拿数据，而且在释放锁之后，会立即将CPU缓存中的数据同步到主内存

public class T09_Thread_synchronized {

    private static boolean flag = true;

    public static void loop() {
        while (flag) {
            synchronized (T09_Thread_synchronized.class) {

            }
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(T09_Thread_synchronized::loop);
        t1.start();

        Thread.sleep(2000);
        flag = false;
    }
}

3.3 lock锁

Lock锁保证可见性的方式和synchronized完全不同，synchronized基于他的内存语义，在获取锁和释放锁时，对CPU缓存做一个同步到主内存的操作

Lock锁是基于volatile实现的。Lock锁内部再进行加锁和释放锁时，会对一个由volatile修饰的state属性进行加减操作

如果对volatile修饰的属性进行写操作，CPU会执行带有lock前缀的指令，CPU会将修改的数据，从CPU缓存立即同步到主内存，同时也会将其他的属性也立即同步到主内存中。还会将其他CPU缓存行中的这个数据设置为无效，必须重新从主内存中拉取(缓存一致性协议)

public class T10_Thread_Lock {
    private static boolean flag = true;
    private static Lock lock = new ReentrantLock();

    public static void loop() {
        while (flag) {
            try {
                lock.lock();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(T10_Thread_Lock::loop);
        t1.start();

        Thread.sleep(1000);
        flag = false;
    }
}