并发编程的三大特性之原子性

news2024/10/7 18:24:07

原子性

这个定义是一种规定，描述了Java中的理想就是为了能实现一个操作不能分割，不可中断，一个线程在执行的时候，另一个线程不会去影响他。
Java中的原子性可以理解为多线程操作临界资源，预期的结果和最终的结果一致。

原子性被破环的演示

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如何保证并发编程中的原子性

通过加锁的方式实现

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CAS

CAS是compare and swap 是一条CPU级别的并发原语，CAS操作包括三个步骤：比较内存中的值、判断是否相等，如果相等则交换新值；如果不相等，则不做任何操作。这个操作是原子性的，即在执行过程中不会被其他线程中断。

在Java中有使用基于Unsafe类提供关于CAS的操作方法。通过JVM帮助我们实现对CAS操作cpu的汇编指令。
CAS 需要注意的是他着重点是比较和交换 ，值从哪里来需要我们自己获取
CAS的最主要应用就是实现乐观锁和锁自旋

CAS操作的时候只能使用对一个变量是原子性的，无法实现对多个

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ABA问题:不符合原子操作

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解决方案：加入版本号

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CAS锁自旋时间过长：

CAS基本都需要自旋，又遇上高并发就会陷入忙等待的状态，进程虽然繁忙但是无法前进

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Lock锁

Lock是一个接口，我们使用的是他的一些实现类
并发较多的情况下推荐使用ReentrantLock锁

public class Test10 {
    private static int count;
    /**
     * ReentrantLock 是一个对象，使用的时候要把他new出来
     */
    private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public static void increment(){
        lock.lock();
        // 万一出错之后lock之后不会自动释放锁这一点和sy...不一样，需要在finally中释放锁资源
        try {
            count++;
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                increment();
            }
        });
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 100 ; i++) {
                increment();
            }
        });
        thread.start();
        thread2.start();
        thread.join();
        thread2.join();
        System.out.println(count);


    }
}