并发编程 - 解决原子性问题

• 1. 何为原子性？
• 2. 锁模型保证原子性
  • 2.1 synchronized锁技术

1. 何为原子性？

CPU层面一个或者多个操作在 CPU 执行的过程中不被中断的特性，称为 “原子
性”；对于日常使用的编程语言，原子性的解释可以是 多个资源间有一致性的要求，操作的中间状态对外不可见。

long 型变量在 32 位机器上读写可能出现的诡异 Bug，因为 CPU 要进行两次运算，一个写高32位，一次写低32位，在多核CPU的情况下就会出现多个CPU操作同一份数据。如果我们能够保证对共享变量的修改是 互斥 的，那么就能保证原子性。

2. 锁模型保证原子性

我们把一段需要 互斥执行 的代码称为 临界区，线程进入到临界区前尝试对 受保护的资源 进行加锁 lock()，离开临界区执行解锁 unLock()

加锁的原则：1. 注意锁的粒度，如果锁的粒度太粗会影响执行效率。2. 切记注意锁住正确的资源，加锁错误一样会有并发问题

2.1 synchronized锁技术

• 基于Native方法实现，在 JDK1.5 之后得到了大量的优化；单线程访问为偏向锁，减少加锁开销，如果存在线程竞争则升级为轻量级锁，同时抹去偏向锁标识。
• 可以修饰代码块、方法
• 获取锁不可超时、不可中断、会导致线程阻塞（不同于JUC里面的锁），且自身占有的资源不会被释放
• 可变对象不能用于加锁，如下代码

class SafeCalc {
  long value = 0L;
  long get() {
    synchronized (new Object()) {
      return value;
    }
  }
  void addOne() {
    synchronized (new Object()) {
      value += 1;
    }
  }
}