线程安全性，相关知识梳理
1、并发模拟工具
- Postman : Http请求模拟工具。
- Apache Bench (AB) ： Apache 附带的工具，测试网站性能。
- JMeter : Apache组织开发的压力测试工具。
- 代码： Semaphore、CountDownLatch 等。
2、线程安全性
线程安全性定义：
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和协同，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。
线程安全需要注意以下三个特性：
-
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，由于指令重排序的存在，该观察结果一般杂乱无序。
2.1 原子性
2.1.1 线程原子性-Atomic包
Atomic 包很重要
- AtomicXXX: CAS、Unsafe.compareAndSwapInt.
- AtomicLong、LongAdder.
- AtomicReference、AtomicReferenceFieldUpdater.
- AtomicStampReference: CAS的ABA问题。
2.1.2 线程原子性-锁
- synchronized : 依赖 JVM.
- Lock : 依赖特殊的CPU指令，代码实现，ReentrantLock.
synchronized :
．修饰代码块：大括号括起来的代码，作用于调用这个同步代码块的对象.
．修饰方法：整个方法，作用于调用这个方法的对象.
．修饰静态方法：整个静态方法，作用于这个类的所有对象.
．修饰类：括号括起来的部分，作用于这个类的所有对象.
2.2 可见性
导致共享变量在线程间，不可见的原因 :
．线程交叉执行。
．重排序结合线程交叉执行。
．共享变量更新后的值没有在工作内存与主存间及时更新。
2.2.1 可见性 - synchronized
JMM 关于 synchronized 的两条规定：
．线程解锁前，必须把共享变量的最新值刷新到主内存。
．线程加锁时，将清空工作内存中共享变量的值，从而使用共享变量时需要从主内存中重新读取最新的值（注意加锁与解锁是同一把锁）。
2.2.2 可见性 - volatile
通过加入内存屏障和禁止重排序优化来实现
．对 volatile 变量写操作时，会在写操作后加入一条 Store 屏障指令，将本地内存中的共享变量值刷新到主内存.
．对 volatile 变量读操作时，会在读操作前加入一条 load 屏障指令，从主内存中读取共享变量.
volatile 不具有原子性，不适合计数的场景。
2.3 有序性
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Java 内存模型中，允许编译器和处理器对指令进行重排序，但是重排序过程不会影响到单线程程序的执行，却会影响到多线程并发执行的正确性。
-
volatile、synchronized、Lock 。
2.3.2 有序性 - happens-before原则
- 程序次序规则：
一个线程内，按照代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作。
- 锁定规则：
一个 unLock操作先行发生于后面对同一个锁的lock操作。
- volatile变量规则：
对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作。
- 传递规则：
如果操作A先行发生于操作B,而操作B又先行发生于操作C,则可以得出操作A先行发生于操作C.
- 线程启动规则：
Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每一个动作。
- 线程中断规则：
对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生。
- 线程终结规则：
线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测，我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行。
- 对象终结规则：
一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始。
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