多线程(三) volatile和atomic和ThreadLocal

一、Volatile

volatile 关键字的作用是使变量在多个线程之间可见。

详细了解的话需要对Java的内存模型有所认知，这里推荐一篇博客

http://linyishui.top/2019051701.html?highlight=%E5%86%85%E5%AD%98%E6%A8%A1%E5%9E%8B

volalite关键字虽然拥有多个线程之间的可见性，但是不具备同步性（也就是原子性），可以算是一个轻量级的synchronlized ,性能要比synchronized 强很多，不会造成阻塞（在很多开源框架中，比如netty的底层代码就大量使用volatile，可见netty性能是很不错的。）这里需要注意，一般Volatile用于只针对于多个线程可见的变量操作，并不能替代synchronized的同步功能。

volitile关键字只有可见性，没有原子性。要实现原子性建议使用atomic类的系列对象，支持原子性操作。（atomic类只保证本身方法的院子性，并不保证对此操作的原子性）

volitile具有禁用指令重排序的功能。

线程安全的懒汉式单例模式中有双重检查这个概念。那么单例对象的那个引用需不需要加volatile?

答案是需要。

二、Atomic

用atomic的类都具备原子性，复合操作没有原子性。底层都是使用cas实现的。

通过 Unsafe类进行的。

2.1 Unsafe类

1.8 之后改动很大。

在1.8 的时候是只有jdk作者才能用，后面版本我们也可以使用了。他相当于 C,C++的指针。allocateMemory

2.2 Cas (Compare And Set)

cas也可以叫做 无锁优化 ，因为他实现原子性不是靠加锁。cas可以看成一个方法如下

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cas(V,Expected,NewValue){

if V==E V=NewValue

otherwise try again of fail  

}

V : 修改的值的引用或变量

Expected : 在修改时他应该是什么值

NewValue : 修改成什么值。

在调用cas 方法时，会去判断修改的值是不是期待的值，如果不是那说明值已经被修改过，那么获取新值，去重新调用cas方法，这叫做自旋（像个while）。

cas 方法是Cpu原语支持的，所以在cas方法可以看出加了个锁，能保证原子性。

ABA问题

aba问题指的是，你在cas(a,0,1)操作的时候,a在其他线程被改了两次及以上。比如 a = 1 ；a =0 。

这个问题对于一些基本类型（String 也没有影响）是没有影响的，但是对于对象来说就是有影响了。比如 a指向的是一个引用，其他线程并没有改变他引用，而是改变了引用对象里的值。相当于你的女朋友跟你复合，中间女朋友交了其他女朋友且分手了，那你女朋还是你以前的女朋友吗？

解决这个问题，我们可以通过加Version来判断。

三、 ThreadLocal

多线程访问同一个共享变量的时候容易出现并发问题，特别是多个线程对一个变量进行写入的时候，为了保证线程安全，一般使用者在访问共享变量的时候需要进行额外的同步措施才能保证线程安全性。ThreadLocal是除了加锁这种同步方式之外的一种保证一种规避多线程访问出现线程不安全的方法，当我们在创建一个变量后，如果每个线程对其进行访问的时候访问的都是线程自己的变量这样就不会存在线程不安全问题。

ThreadLocal是JDK包提供的，它提供线程本地变量，如果创建一个ThreadLocal变量，那么访问这个变量的每个线程都会有这个变量的一个副本，在实际多线程操作的时候，操作的是自己本地内存中的变量，从而规避了线程安全问题.