多線程相關複習
開胃菜
public class Test1 {
private int i = 0;
public void go(){
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
while(true){
if(i != 0){
break;
}
}
System.out.println("線程執行結束");
}
}).start();
}
public static void main(String[] args) {
Test1 t = new Test1();
t.go();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
t.i = 1;
}
}
以上代碼在運行過程中發現他會一直卡住，不會輸出線程執行結束。
將代碼改造一下
public class Test1 {
private int i = 0;
public void go(){
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
while(true){
System.out.println();
if(i != 0){
break;
}
}
System.out.println("線程執行結束");
}
}).start();
}
public static void main(String[] args) {
Test1 t = new Test1();
t.go();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
t.i = 1;
}
}
我們在while（true）這一行下面加一個空的輸出語句，就可以打印出來了？爲什麼呢？
我們點開System.out.println()的源碼，可以發現
在這裏面加了synchorized關鍵字，就相當於是加了lock，對於底層指令而言，加入lock就相當於將工作內存中的值同步到住內存中。
如果想要了解這個問題，首先我們要搞清楚java內存模型。
Java內存模型
主存與工作內存
java內存模型的主要目標是定義程序中各個變量的訪問規則，也就是在jvm中將變量存儲到內存和從內存中取出變量這樣的底層細節。
此處的變量與java編程所說的變量略有區別，主要是不包括局部變量和方法參數。因爲這兩個是線程私有的，不會被共享，自然就不存在競爭。
jmm規定了所有的變量都存儲在主存中。每條線程還有自己的工作內存，線程的工作內存中保存了被線程使用到的變量和主存副本拷貝，線程對變量的所有操作都必須在工作內存中進行，而不能直接讀寫主存中的變量。不同線程之間也無法直接方位對方工作內存中的變量，線程變量值的傳遞需要通過主內存來完成。
內存交互
主存和工作內存之間的交互協議
JAVA內存存儲模型是通過動作(actions)的形式描述。這些動作也就是變量如何在主內存進入到工作內存、工作內存中的數據如何進入主內存。具體包括了：
lock unlock read load use assign store write。
lock 作用於主存變量，把一個變量標識成爲線程獨佔狀態
unlock 作用於主存變量，把一個鎖定的變量釋放出來，釋放後的變量才能被其他線程鎖定。
read 作用於主內存變量 ，把一個變量的值從主內存傳輸到線程的工作內存
load 作用於工作內存變量，把read操作從主內存中得到的變量值放入到工作內存變量副本
use 作用於工作內存變量，把工作內存中的一個變量的值傳遞給執行引擎，每當jvm遇到一個需要使用到變量的值的字節碼指令時會執行這個操作
assign 作用於工作內存變量，把一個從執行引擎收到的值付給工作內存變量，每當jvm遇到一個給變量賦值的指字節碼指令時執行這個操作
store作用於工作內存變量，把工作內存中一個變量的值傳給主存
write作用於主存變量，把store操作從工作內存中得到的變量放入到主存變量中
JMM還定義了執行上述八種操作必須滿足的規則
-
不允許read和load 、store和write操作之一單獨出現，也就是不允許一個變量從主存讀取了但工作內存不接收，或者從工作內存發起了回寫主存但主存不接收的情況出現
-
不允許一個線程丟棄他的最近的assign操作，也就是在工作內存中改變了之後必須把該變化同步回主內存
-
不允許一個線程沒有發生過任何assign操作，就把數據從線程的工作內存同步回主存
-
一個新的變量只能在主存中誕生，不允許在工作內存中直接使用一個未被初始化(load或assign)的變量。也就是對一個變量實施的use和store操作之前，必須先執行過assign和load操作
-
一個變量在同一個時刻只允許一條線程對其進行lock操作，但lock操作可以被一條線程重複執行多次，多次lock後，只有執行相同次數的unlock操作變量纔會被解鎖
-
如果對一個變量執行lock操作，將會清空工作內存中此變量的值，在執行引擎使用這個變量前，需要重新執行load或assign操作初始化變量的值
-
如果一個變量實現沒有被lock操作鎖定，則不允許對他進行unlock操作；也不允許unlock一個被其他線程鎖定主的變量
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對一個變量執行unlock操作之前，必須先把此變量同步回主存，也就是執行store和write
先行發生原則 happens-before
Java語言中的先行發生原則在我們平時編碼中平時沒有怎麼注意到，但這個原則非常重要，是判斷線程是否安全的一個主要依據。
先行發生原則就是說：動作內部的偏序關係。線程A和線程B，如果A先行發生於B，那麼A所帶來的影響能夠同步到B，也就是說能被B發覺。這裏所謂的影響主要是指：共享變量的值。
這裏的先行發生原則主要有下面幾條：
程序次序法則：在同一個線程中，程序按照代碼的書寫順序執行。寫在前面的先執行，寫在後面的後執行(這裏要考慮流程控制語句)。
監視器鎖法則：一個unlock操作先行發生於後面對同一個鎖的lock操作。同一個鎖，後面指的是時間上先後順序
volatile變量法則：對被volatile修飾的變量，寫操作先行發生與後續對同一個變量的讀操作。
線程啓動法則：線程對象的啓動方法先行發生於此線程內部的每一個操作。
線程終止法則：線程對象中的所有操作都先行發生與線程的終止。
線程中斷法則：對線程interrupt方法的調用先行發生於被中斷線程的代碼檢測到中斷事件的發生。
對象終結法則：一個對象的構造方法結束先行於它的finalize方法的開始。
傳遞性：如果A先行發生與B，B先行發生於C，那麼A先行發生於C。
java無需任何同步手段保障就可以成立的規則。
回到之前的問題，我們再將代碼更改一下。
public class Test1 {
private volatile int i = 0;
public void go(){
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
while(true){
// System.out.println();
if(i != 0){
break;
}
}
System.out.println("線程執行結束");
}
}).start();
}
public static void main(String[] args) {
Test1 t = new Test1();
t.go();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
t.i = 1;
}
}
我們可以推斷出，是將主線程中的變量更改對另外一個線程可見，另外一個線程感知到了變量的更改，從而更改了數據，跳出了while循環。
volatile關鍵字？
1.保證一個線程對一個變量的修改，對另外的線程是可見的。前提是：對變量的修改不依賴變量原本得值。
2.保證不會發生指令重排序。