volatile与CAS

volatile与CAS

volatile

作用：(面试常考 必须记住)

1.保障线程可见性

线程运行过程如上图所示 先访问 然后吧这个值copy一份到自己的工作空间，然后再去对这个值进行改变，但检查这个方法有无新值不容易控制，加入了volatile在之后保证了线程的可见性 当main主线程对m方法值进行更改之后 t1就会马上看到

2.禁止指令重排序

指令重排序是和cpu有关系的 每次写都会被线程读到，加了volatile之后，cpu原来执行一体哦啊指令的时候是一步步执行，但是现在cpu为了提高效率，它会把指令并发的来执行，第一个指令执行得到一半的时候第二个就可能已经开始执行了，这叫流水线式执行。

这是new一个方法的过程图

如果没有volatile cpu可能就会对1 2 3 步重排序 可能在杠申请内存给a赋初始值0 的时候就把a调走了

所以给它加了volatile之后就不会出现指令重排序的可能。

CAS（无锁优化 自旋）

假如我原先想改变某一个值0 ，我想把它变成1，但是其中我想做到线程安全，就只能加锁 synchronized，不然线程就不安全。我们现在可以用另一个操作来代替这把锁，就是cas操作，可以把它想象成一个方法，这个方法有三个参数，cas（V，Expected，New Value）。

V第一个参数就是要改的那个值；Expected第二个参数是期望当前的这个值会是及；NewValue是要设定的新值。比如原来这个值变成3了，我这个线程想改这个值的时候我一定期望你现在是3，是3我才改的，如果你在我改的过程变成了4了，那你跟我的期望值就对不上了，说明有另一个线程改了这个值，那我这个CAS就重新再试一下，再试的时候我希望这个值是4，在修改的时候期望值就是4，没有其他的线程修改这个值，那好，我概念改成5，这就是CAS操作。

ABA问题（面试）

假如是你有一个值，我拿到这个值是1，想把它变成2 ，我拿到1用cas操作，期望值是1，准备变成2，这个对象Object。早这个过程种，没有一个线程改过的话我肯定是可以更改的，但是如果有一个线程把这个1变成2后来又变成了1.中间值发生过更改，它不会影响我这个cas下面的操作，这就是ABA问题。

怎么解决：

如果是int类型的，最终值是你所期望值，没有关系，这种没有关系可以不去管这个问题；如果确实想管这个问题 可以加版本号，做任何一个值的修改，修改完之后加1，后面检查的时候连带版本号一块都检查。

总结：如果是基础类型，无所谓，不会影响结果值；

​ 如果是引用类型：就像你的女朋友和你分手后又复合，中间经历了其他的男人；（通俗易懂）

第三节 Atomic类和线程同步新机制

CountDownLatch

latch意思是门栓 ，这个锁的意思就是给线程加了给门栓 （倒数的一个门栓5，4，3，2，1，计数完了，门栓打开程序继续往下执行。

CycicBarrier

CycicBarrier是一个同步工具 意思是循环栅栏，假如两个线程 一个定义了100个参数线程 在主线程调用的时候我给它加上这么一个栅栏 满20人 栅栏就倒了 到了就把数据放出去 然后栅栏再立起来 以此类推 知道100个参数全出去。就像坐车一样 100个人坐车 但车只有20座位 上来20 线程一看满20了 好 发车 然后再来 再满20 好 发车，这样运行五次就100个人全走了。

Phaser

Phaser就是一个分阶段的栅栏 更像是结合了CountDownLatch和CycicBarrier

ReadWriteLock（重点）

意思很明显 字面意思 读 写 就是叫读写锁

读写锁的概念其实就是共享锁和排他锁，读锁就是共享锁，写锁就是排他锁。

就好比学校的组织结构 有多个人同时访问学校网址这个组织结构 有读的 有写的 加入A同学想往里面写个名字 叫王八摔 但是刚写到王八 数据就被B同学读走了 所以为了避免这种情况我们就要加锁

这种锁new ReentranReadWriteLocl（）是ReadWriteLock的一种实现，在这给实现里我们又分出两把锁来 一个是readLock，另一个是WriteLock，通过它的方法readWriteLock.readLock()来拿到readLok对象，读锁我们就拿到了。通过readWriteLock.writeLock()拿到write对象。这两把锁在我读的时候扔进去，因此，读线程是可以一起读的，也就是说所有的读线程可以一秒完成。

总结：加了这个读写锁意思就是允许其他读线程一起读 ，写线程来了我不给它写，你先别写，等我读完了你再写。读线程读的时候我们一起读 ，因为读是不改变线程原来的内容，写线程上来就把整个线程全锁定，你先不要读，等我写完你在读。

Semaphore

简单含义就是限流

Semaphore s = new Semaphore() 是来控制几个线程同时执行的 售票处 你不管再多的人来买票 我售票窗口就三个 只能允许三个线程同时运行。

acquire();这个方法是阻塞方法 acquire的意思就是得到 如果Semaphore s = new Semaphore(5)写的是5 那我acquire一下之后它就得减一变成4 后面的线程此时如果同时执行 访问到的就是四 以此类推 直到变成0 就是五个线程同时运行了 别的线程就等着等到下一批五个 五个 。。。

线程结束的时候必须要加个 release();方法 因为我刚acquire完 减一 如果线程完成后不加回来 那么后面线程就没办法运行了 ，所以必须要加release 还原化。

Semaphore s = new Semaphore(1，true)第二个值穿true是设置公平锁，但这基本用不到 因为用到这个就是能控制线程的先来后到 这个不容易控制 所以说这个公平锁意义不大。

Exchanger

这个就是扩展知识面用的 简单说就是一个交换器 就是把两个线程里面的数据交换一下

这个使用场景比较多的应该就是游戏里面双方互换装备 。