线程得原子性、可见性

原子性

　　定义：原子的字面意思是不可分割的。对于涉及访问共享变量的操作，若该操作从其执行线程以外的任意线程来看是不可分割的，那么该操作就是原子操作，相应的我们称该操作具有原子性。

所谓不可分割，其中一个含义是指访问（读、写）共享变量的操作从其执行线程以外的任何线程来看，该操作要么已经执行结束要么还没开始执行，即其他线程不会看到该操作执行的中间效果。

其二是如果两个原子操作同时访问某个共享变量，那么其中一个线程执行期间，另外得线程无法执行，也就是说访问同一组共享变量得原子操作是不能被交的。

　　下面通过一个例子来体会一下不可分割的含义：

/**
 * @ClassName AtomicTest
 * @Description TODO
 * @Author liuyi
 * @Date 2020/8/5 22:42
 * @Version 1.0
 */
public class AtomicTest {

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i <100 ; i++) {
            HostInfo hostInfo = new HostInfo("127.0.0.0",8080);
            //更新端口
            new Thread(()->{
                hostInfo.setIp("127.0.0.1");
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                hostInfo.setPort(8082);
            }).start();
            //连接端口
            new Thread(()->hostInfo.connect()).start();

        }
    }
}
class HostInfo{
    private String ip;
    private int port;

    public HostInfo(String ip, int port) {
        this.ip = ip;
        this.port = port;
    }

    public String getIp() {
        return ip;
    }

    public void setIp(String ip) {
        this.ip = ip;
    }

    public int getPort() {
        return port;
    }

    public void setPort(int port) {
        this.port = port;
    }

    private void update(String ip, int port){
        this.ip = ip;
        this.port = port;
    }

    public void connect(){
        System.out.println(this.ip+":"+this.port);
    }
}

　我们来模拟通过ip和端口去连接某个服务，连接之前我们先获取服务的ip和端口，假设我们开启两个线程，一个是更新端口的线程，一个是连接服务端口的线程，

 

可以看到，我们去连接服务的时候，可能会出现只更新了ip，端口还没更新，很明显这不是我们想要的结果，所以，更新ip和端口不是一个原子操作。

那怎么保证操作的原子性呢，java有两种方式来实现原子性，一是通过加锁（lock）的方式，锁具有排他性，它能保证一个共享变量在任意时刻只能被一个线程访问。

另外一种是利用处理器提供的CAS指令，CAS指令实现原子性的方式与锁实现原子性的方式实质上是相同的，区别在于锁是在软件这一层次实现，而CAS是直接在硬件

（内存和处理器）这一层实现，也可以被看作硬件锁。

可见性：

在多线程环境下，一个线程对某个共享变量进行更新后，后续访问该变量的线程可能无法立刻读取到这个更新的结果，甚至永远也无法读取到这个更新结果。这就是线程

安全问题的另外一个表现形式：可见性。

举个简单的例子，模拟比赛的场景，启动一个线程进行比赛，当裁判判定某个对赢得比赛就将flag设置为-1，然后线程根据判断flag得值是否等于-1去中止比赛。

/**
 * @Author liuyi
 * @Description //TODO
 * @Date 22:30 2020/8/8
 * @Param  
 * @return 
 **/
public class Test {


    public static void main(String[] args) {
        Match match = new Match();
        match.start();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (Exception e) {

        }
        match.flag= -1;
        System.out.println("change.....");
    }
}


class Match extends Thread {
    public int flag = 0;

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Match Start");
        while (true) {
            if (flag == -1) {
                break;
            }
        }
        System.out.println("Match End");
    }
}

但是我们来看代码得运行结果：

 

 根本没有打印比赛结束，并且程序一直在运行中，这说明flag对于Match线程来讲，根本没有更新为-1。所以此时，共享变量flag对于Match线程不具备可见性。

那么如何实现可见性呢，对共享变量加volalite关键字即可实现可见性。