java多线程安全性_线程的安全性

原子性，可见性，有序性

java多线程安全性的核心就在于，站在单个线程的角度，如何保证自己的数据不会被其他线程破坏。在在多线程的角度，每个线程对共享数据的操作都是有效的，不会被覆盖，修改。实现起来就是这三个特性，Atomic，concurrency包等java多有的多线程操作都是在这个三个原则上面展开的，核心思想。

原子性

• 原子性：顾名思义，不可分割，A线程在处理a变量的时候不会被B线程打扰。从内存分配的角度看，基本数据类型的数据是不存在这种情况的，因为基本数据类型int, char之类的分配在线程私有的栈上面，除非发生OutOfMemoryError或者StackOverFlowError。正常运行的时候这些在Stack上面的数据是没有问题的，栈封闭是线程安全的。
• 那么主要的问题是哪里的数据呢？堆，堆上面的数据是线程共享的，java提高的Lock和Synchronized就是用来处理这种并发问题的，实现一种广义的原子性操作：被加锁的代码块同一时间只允许一个线程操作。

可见性

• 可见性：可见是被谁可见？一个线程对某个共享数据的修改可以被其他共享该数据的线程看见。

首先synchronized无疑是可以实现这一点的，锁定期间其他线程无法操作锁定的共享数据，unLock的时候把修改数据写会内存，这种方式对性能的影响很大。

那么Volatile呢？用于制止指令重排序和共享数据可见性两个方面。

• volatile不具备原子性，具备可见性，不适合计数操作。
• volatile适合场景：对变量的写操作不依赖于 当前值，适合作为状态表示量，比较经典的使用场景，还有一种是双重检测。
  volatile修饰的变量被修改之后会做两件事情：1.把线程修改的数据写会主内存；2.这个写回内存的操作会导致其他线程缓存改共享数据的缓存行失效；具体细节可以看这个：http://ifeve.com/volatile/。

有序性

有序性这个概念如何理解？对于单个线程来说，即使发生指令重排序的操作也会保证结果的正确性，但是在多线程中，即使保证没有指令重排序，其他线程的操作乱入也会时不时的影响到程序的正确执行，volatile和synchronized可以解决这个问题。二者的合作在双重检测模式中有很好的使用：

@ThreadSafe
public class SingletonExample5 {

    // 私有构造函数
    private SingletonExample5() {

    }

    // 1、memory = allocate() 分配对象的内存空间
    // 2、ctorInstance() 初始化对象
    // 3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存

    // 单例对象 volatile + 双重检测机制 -> 禁止指令重排
    private volatile static SingletonExample5 instance = null;

    // 静态的工厂方法
    public static SingletonExample5 getInstance() {
        if (instance == null) { // 双重检测机制        // B
            synchronized (SingletonExample5.class) { // 同步锁
                if (instance == null) {
                    instance = new SingletonExample5(); // A - 3
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
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