java(线程特性,Volatile作用，java内存模型)

1.java线程特性

1.原子性：即一个操作或者多个操作要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行银行转账，自己转100给别人，自己账户少100 别人多100

不会出现，自己少了100 别人那里却也没有多100的情况

2.有序性：程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。一般来说处理器为了提高程序运行效率，可能会对输入代码进行优化，它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致，但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的

3.可见性：多个线程共同访问同一个变量的时候，一个线程修改了该变量的值,其他线程应该能看见这个变量的修改

2.java内存模型

java内存模型也叫共享内存模型(JMM) java内存模型决定了多个线程共享同个变量的时候，某个线程修改了共享变量，这个修改应该被其他线程看见。

例如 static int a=3 当多个线程共享该变量的时候，a=3 是放在主内存中，每个线程都有自己私有本地内存，私有本地内存存放的是共享内存变量的副本

线程A,B 操作主内存共享变量的时候，会先将主内存的变量复制一份到线程A,B自己的本地内存中，保存一个副本。如果要想保证线程的可见性，A 线程本地内存的副本修改以后，需要刷新到主内存之中，然后线程B在重新去主内存中刷新线程A更新以后的值。

当前主内存的值为0(共享变量 int a=0) 如果有两个线程 A ,B 操作主内存的值，A,B线程会先将主内存的值复制一份到自己的本地内存中，如果A线程修改变量

a的值为1，修改的是A线程自己本地内存中的值，此时线程B 和主内存中的值还是0，当线程A,B 通信的时候，A线程就将本地内存中a变量的值刷新到主内存中，然后B线程

需要操作变量a的时候，会先到主内存中获取最新的值，在复制到自己的本地内存中

3.Volatile保证变量的可见性

package com.thread;

class ThreadVolatileDemo extends Thread {
    public boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("开始执行子线程....");
        while (flag) {

        }
        System.out.println("线程停止");
    }

    public void setRuning(boolean flag) {
        this.flag = flag;

    }

}

public class VolatileDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadVolatileDemo threadVolatileDemo = new ThreadVolatileDemo();
        threadVolatileDemo.start();
        Thread.sleep(3000);
        threadVolatileDemo.setRuning(false);
        System.out.println("理想状况下设置false以后线程会停止运行");
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(threadVolatileDemo.flag);

    }
}

输出结果：

开始执行子线程....
理想状况下设置false以后线程会停止运行
false
（一直执行while循环，已经将flag设置成了false 但是程序一直没有停止，是因为 该线程一直读取的是副本，并没有去刷新主内存中的值）

Volatile关键字将解决线程之间可见性, 强制线程每次读取该值的时候都去“主内存”中取值

用法：public boolean volatile flag；

每个线程操作flag的时候,都会去主内存刷新最新的flag值

4.Volatile是否能保证线程的安全性(原子性)

package com.thread;

public class VolatileSyn extends Thread {
    public static volatile int count = 0;

    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            count++;

        }

    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        VolatileSyn[] volatileSyns = new VolatileSyn[4];
        for (int i = 0; i < volatileSyns.length; i++) {
            volatileSyns[i] = new VolatileSyn();
        }
        for (VolatileSyn volatileSyn : volatileSyns) {
            volatileSyn.start();
        }
        Thread.sleep(4000);
        System.out.println(VolatileSyn.count);
    }

}

创建4条线程或者10条线程，共享可见变量count，每个线程都执行+1000的操作，理论值应该是4000，但是多次执行的结果，count++是线程不安全

最后的值不等于4000(也有等于4000的) 多次操作结果不同由此可见volatile并不能保证线程的安全问题。volatile能保证线程的可见性，例如：A 线程刚从主内存刷新过来count值正准备操作的时候，B线程修改了count的值此时A 的值就不是最新的了

5.AtomicInteger原子类

AtomicInteger是一个提供原子操作的Integer类，通过线程安全的方式操作加减。

package com.thread;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class VolatileNoAtomic extends Thread {
    private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            //等同于i++
            count.incrementAndGet();
            //decrementAndGet
        }

    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 初始化10个线程
        VolatileNoAtomic[] volatileNoAtomic = new VolatileNoAtomic[10];
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            // 创建
            volatileNoAtomic[i] = new VolatileNoAtomic();
        }
        for (int i = 0; i < volatileNoAtomic.length; i++) {
            volatileNoAtomic[i].start();
        }
        Thread.sleep(4000);
        System.out.println(VolatileNoAtomic.count);
    }

}

6.volatile与synchronized区别

仅靠volatile不能保证线程的安全性。（原子性）

①volatile轻量级，只能修饰变量。synchronized重量级，还可修饰方法

②volatile只能保证数据的可见性，不能用来同步，因为多个线程并发访问volatile修饰的变量不会阻塞。

synchronized不仅保证可见性，而且还保证原子性，因为，只有获得了锁的线程才能进入临界区，从而保证临界区中的所有语句都全部执行。多个线程争抢synchronized锁对象时，会出现阻塞。

线程安全性

线程安全性包括两个方面，①可见性。②原子性。

从上面自增的例子中可以看出：仅仅使用volatile并不能保证线程安全性。而synchronized则可实现线程的安全性。

7.wait()、notify、notifyAll()方法

wait()、notify()、notifyAll()是三个定义在Object类里的方法，可以用来控制线程的状态。

这三个方法最终调用的都是jvm级的native方法。随着jvm运行平台的不同可能有些许差异。

如果对象调用了wait方法就会使持有该对象的线程把该对象的控制权交出去，然后处于等待状态。

如果对象调用了notify方法就会通知某个正在等待这个对象的控制权的线程可以继续运行。

如果对象调用了notifyAll方法就会通知所有等待这个对象控制权的线程继续运行。

注意:一定要在线程同步中使用,并且是同一个锁的资源

8.wait和sleep的区别

1.wait是obejct方法，sleep是Thread方法

2.wait方法调用以后，需要手动唤醒，Sleep休眠休眠时间到了以后，不需要任何操作能继续向下执行（监控状态依然保持）

3.wait方法放弃当前线程持有的锁，sleep只是放弃当前cpu的持有，但当前线程还是持有对象锁