并发编程的核心问题
可见性
- 它指的是当一个线程修改了共享变量的值, 其他线程能立即看到这个修改。 常见的一个场景是 你更新一个文档, 别人可能得刷新后才能看到, 而如果没刷新 就看不到新值, 保障可见性 就是 确保 线程 就算"没刷新" 也能立即 看到更新后的值。
原子性
- 它是指一个包含多个动作的操作, 要么 全部成功, 要么 完全不做, 不会被中途打断。 比如转账, 扣钱和加钱必须一起成功, 不能只扣不加。
有序性
- 它是指 程序执行的顺序 与 程序代码编写 的顺序 一致。
问题出现的主要原因
可见性
- CPU缓存架构(共享变量的值 存在 主存 和 线程自己的工作内存(备份), 线程读写变量优先操作工作内存, 而不是主存)
- JVM内存模型优化(比如指令重排 , JVM会把 线程 修改共享变量同步主存 的操作 延迟进行, 导致其他线程查看这个共享变量就有问题)
原子性
- 线程切换机制 (一个线程执行一个包含多个动作的操作 , 在完成所有动作期间, 线程被切换,CPU被其他的线程占用了,如果这个线程也会修改共享变量, 那就会出问题)
- 非原子操作的拆分执行
有序性
- 编译器优化 + CPU指令重排优化