高并发系列(三)--线程安全性详解（原子性）

本文主要是介绍高并发系列(三)--线程安全性详解（原子性），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、概念

1.定义：当多个线程访问某个类时，不管运行时环境采用何种调度方式或者这些进程将如何交替执行，并且在主调代码中不需要任何额外的同步或协同，这个类都能表现出正确的行为，那么就称这个类是线程安全的。

2.线程安全性：

原子性：提供了互斥访问，同一时刻只能有一个线程来对它进行操作。

可见性：一个线程对主内存的修改可以及时的被其他线程观察到。

有序性：一个线程观察其他线程中的指令执行顺序，由于指令重排排序的存在，该观察结果一般杂乱无序。

二、原子性-Atomic

1.原子性--Atomic包

原子英文单词为：atomic，刚刚好Java下定义了这样的类，比如：AtomicXXX:CAS；AtomicLong、LongAdder。

2.为什么要使用这个呢？或者说在什么场景下使用呢？

在并发场景中，当多线程需要对同一份资源做操作时，就会产生线程安全问题。以最简单的int i++为例，i++并不是原子操作，编译出来后分为三步：1，获取值；2，修改值；3，设置值。如果有多线程执行i++，则通常不会得到正确的结果。举例如下：

/** * @author 繁荣Aaron */public class ActiomTest {    static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ActiomTest.class);
    private static int n = 0;
    public static void main(String[] args) throws Exception {        Thread t1 = new Thread() {            @Override            public void run() {                for (int i = 0; i < 1000; i++) {                    n++;                    try { Thread.currentThread().sleep(10); } catch (InterruptedException e) { }                }            }        };        Thread t2 = new Thread() {            @Override            public void run() {                for (int i = 0; i < 1000; i++) {                    n++;                    try { Thread.currentThread().sleep(10); } catch (InterruptedException e) { }                }            }        };        t1.start();        t2.start();        t1.join();        t2.join();
        logger.info("n = {}", n);    }}

结果如下：

并不是我们所需要的结果：2000。所以必须用方法进行解决。

解决方式，如下：

1.使用synchronized关键字，具体使用参考先前的文章

(https://my.oschina.net/u/2380961/blog/1594040)。

2.JDK并发包里提供了很多线程安全的类。如：int对应线程安全的AtomicInteger。类似的还有：AtomicBoolean，AtomicLong，AtomicReference。

3.如何使用？

举例，如下：

public class AtomicExample1 {    // 请求总数    public static int clientTotal = 5000;    // 同时并发执行的线程数    public static int threadTotal = 200;    public static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);    public static void main(String[] args) throws Exception {        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();        final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);        final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);        for (int i = 0; i < clientTotal ; i++) {            executorService.execute(() -> {                try {                    //semaphore.acquire();                    //add();                    count.incrementAndGet();                    //semaphore.release();                } catch (Exception e) {                    e.printStackTrace();                }                //countDownLatch.countDown();            });        }        //countDownLatch.await();        executorService.shutdown();        System.out.println(count.get());    }    private static void add() {        int i = count.incrementAndGet();        // count.getAndIncrement();        //System.out.println(i);    }}