多執行緒程式設計中三個特性
阿新 • • 發佈:2019-01-05
多執行緒程式設計要確保併發程式正確地執行,必須要保證原子性、可見性以及有序性,缺一不可,不然就可能導致結果執行不正確。
1.原子性
即一個操作或者多個操作 要麼全部執行並且執行的過程不會被任何因素打斷,要麼就都不執行。
一個很經典的例子就是銀行賬戶轉賬問題:
比如從賬戶A向賬戶B轉1000元,那麼必然包括2個操作:從賬戶A減去1000元,往賬戶B加上1000元。這2個操作必須要具備原子性才能保證不出現一些意外的問題。
我們操作資料也是如此,比如i = i+1;其中就包括,讀取i的值,計算i,寫入i。這行程式碼在java中是不具備原子性的,則多執行緒執行肯定會出問題,所以也需要我們使用同步和lock這些東西來確保這個特性了。
2.可見性
當多個執行緒訪問同一個變數時,一個執行緒修改了這個變數的值,其他執行緒能夠立即看得到修改的值。
若兩個執行緒在不同的cpu,那麼執行緒1改變了i的值還沒重新整理到主存,執行緒2又使用了i,那麼這個i值肯定還是之前的,執行緒1對變數的修改執行緒2沒看到這就是可見性問題。
3.有序性
程式執行的順序按照程式碼的先後順序執行。
一般來說處理器為了提高程式執行效率,可能會對輸入程式碼進行優化,它不保證程式中各個語句的執行先後順序同程式碼中的順序一致,但是它會保證程式最終執行結果和程式碼順序執行的結果是一致的。如下:
int a = 10; //語句1
int r = 2; //語句2
a = a + 3; //語句3
r = a*a; //語句4
則因為重排序,他還可能執行順序為2-1-3-4,1-3-2-4
但絕不可能2-1-4-3,因為這打破了依賴關係。
顯然重排序對單執行緒執行是不會有任何問題,而多執行緒就不一定了,所以我們在多執行緒程式設計時就得考慮這個問題了。