多线程实践
public class test { private static int x; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread task1 = new Thread(){ @Override public void run() { super.run(); for (int i=0; i<1000; i++){ x=x+1; } } }; Thread task2 = new Thread(){ @Override public void run() { super.run(); for (int i=0; i<1000; i++){ x=x+1; } } }; task1.start(); task2.start(); task1.join(); task2.join(); System.out.println(x); } /* 1006 *///:~
两个线程同时开启,累加x,理想的情况下,输出应该是2000,但是最终是1006,因为是多线程的情况下,一次累加可能是两个线程同时完成的。
public class test { private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread task1 = new Thread(){ @Override public void run() { super.run(); for (int i=0; i<1000; i++){ atomicInteger.incrementAndGet(); } } }; Thread task2 = new Thread(){ @Override public void run() { super.run(); for (int i=0; i<1000; i++){ atomicInteger.incrementAndGet(); } } }; task1.start(); task2.start(); task1.join(); task2.join(); System.out.println(atomicInteger.get()); } }/* 2000 *///:~
修改被累加对象x为AtomicInteger,最终结果是理想的2000。在此操作中并没有使用锁,原因是 AtomicInteger引入了CAS机制。
什么是CAS机制
CAS机制简单的说就是,比较交换,有预期值、旧值和内存位置;取出旧值,交换新值。
为何AtomicInteger线程安全
源码:
private static final long valueOffset; ... public final int incrementAndGet() { return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1; } ... Unsafe public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) { int var5; do { var5 = this.getIntVolatile(var1, var2); } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4)); return var5; }
unsafe提供了硬件级别的原子操作 valueOffset是变量内存地址 从源码可以看出,incrementAndGet是调用了unsafe.getAndAddInt,它是一种基于CAS机制实现的,var5是从主内存中获取最新当前值,而这个值是所有线程都可见和共享的,与var4相加交换,如果失败就一直自旋,直到更新值成功。
图解CAS机制
可以看出来,CAS没有使用了任何锁,就完成了线程安全。 CAS的优点很多,但是缺点也很多,比如ABA问题
ABA问题
什么是ABA问题
其实很好理解,A->B->A,A值虽然没有变,但是已经经过了某种操作。
图解
有什么影响
上面的线程1、2、3都完成它们自己的任务,并没有问题。但是如果它们是在转账,问题就打了,账户就无端端的不见了10块钱。
解决
引入版本号,可以解决问题,每次有相同的值时,做一次版本累加,只要是版本号对不上就是被修改过
总结
优点: 在并发量不是很高的情况,避免了锁带来的消耗
缺点:
- 并发量高的情况下,如果多次修改不成功,一直循环修改,就会带来cpu的持续消耗
- 只能对变量进行原子级别的安全修改,不能对代码块进行安全操作。
以上就是Java CAS机制的一些理解的详细内容,更多关于Java CAS机制的资料请关注自学编程网其它相关文章!
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