线程不安全之volatile关键字

上篇博文讲了线程不安全问题
https://editor.csdn.net/md/?articleId=111461834

可见性

• 就是说， 在多线程的环境下，某个共享变量A被其中一个线程修改了，其他线程就会知道有一个线程修改了这个共享变量A，然后其他线程若是要使用这个共享变量，就会直接去内存中去读取整个共享变量，而不是从自己的空间中去读取这个变量A。(线程自己的内存区域中存储着这个变量A的缓存地址，当他发现有别的线程去修改变量A的时候，就会强制让自己内存区域中的这个变量A的缓存地址无效，然后去从主存中去访问这个变量A，缓存和主存的内容是一致的)
• 被volatile申明的变量就具有可见性的性质

有序性

• 在我们基础的理解上 Java的代码执行是顺序执行的，但是在虚拟机里代码可能会进行重排序

   int a = 1;  //1
   int b = 1;  //2
   a++;        //3
   b++;        //4
  

  上面四行代码，无论先执行第三行 还是第四行 都不会最终对a的值和b的值产生影响，所以在虚拟机执行这些代码的时候就可能进行重排序。但是如果第三行代码需要执行的时候需要消耗5ms，但第四行只需要消耗1ms，所以当然就会先执行第四行。

• 但是在多线程里面就会可能出现问题了

  boolean static ready = false;
  int static x = 0;
  Thread t  = new Thread(new Runnable() {
       @Override
       public void run(){
           if (ready) {
               t++;
           } 
       }
  });
  t.start;
  ready = true;  // 1
  System.out.println(x);         // 2 
  

  如果第1和第2发生重排序的话就会发生线程不安全问题。

  但是 volatile 修饰的关键字只能让自己本身不发生重排序。也就是说我只呆在自己的位置，并且让我后面的不去前面 ，前面的不去后面，起到一个屏障的作用。 但是无法阻碍前面的和前面（后面的和后面的）被重排序。

分析一下单例模式

public class lesson4 {
    private static volatile lesson4  LS= null;

    // 双重校验锁
    public void getLesson() {
        if (LS == null) {  // 1         
            synchronized (lesson4.class) { // 2
                if (LS == null) { // 3
                    LS = new lesson4(); // 4
                }
            }// 5
        }
    }
}

假设有线程 A 和 线程 B 同时去执行 getLesson() 方法

1. 第一种可能就是 A B两个 线程都执行到了 第2行代码 然后去抢占锁，假设A线程抢占锁成功，然后去执行3 4 行代码，最后执行第五行代码代码也就是释放锁之前，B线程一直就被卡在了第二行代码。但是当他获取锁之后，发现LS != null ,volatile关键字让他从内存中看见了了LS不为null，已经被new了，然后B线程就释放锁。

2. synchronized 保证了操作是原子的，也就是说当有一个线程去new LS的时候，其他线程是无法LS进行操作的，而第三行又保证了不会重复new

3. 但是抢占锁这个操作是挺耗费cpu资源的，第1行的就是为了提高效率，若是已经new了一个LS，那木我们就可以直接判断不为null，不进去抢占锁了，减少了cpu资源的耗费

4. 我们知道 new 一个对象在JVM虚拟机中可以分为四步走，第一就是类加载过程，知道这个类会耗费多少内存空间，第二步就是开辟内存空间，第三步就是在空间上创建这个对象，第四步就是把这个对象赋值给字段。 volatile 关键字保证初始化对象和对象引用的时候不会进行指令重排序。