线程安全

线程安全主要体现在三个方面：原子性，可见性，有序性。

原子性：提供了互斥访问，同一时刻只能有一个线程对它进行操作。

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。

• 1 原子性：
  • 1.1 AtomicXXX:
  • 1.2 锁 synchronized和Lock
• 2 可见性：
  • 2.1 synchronized
  • 2.2 volatile
• 3 有序性：
  • 3.1 volatile、synchronized、Lock

1.原子性

1.1AtomicXXX:

AtomicInteger，AtomicLong，LongAdder，AtomicReference，AtomicReferenceFieldUpdater,AtomicBoolean
使用AtomicStampReference解决CAS的ABA问题

CAS底层源码：

CAS原理就是拿当前的值和底层的值做对比，如果期望的值和底层的值相同，则进行相加操作，否则再重新拿值重新比较直到成功为止。

 public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
        int var5;
        do {
            var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
        } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

        return var5;
    }

1.2锁

synchronized:依赖JVM
修饰代码块:大括号括起来的代码，作用于调用对象。
修饰方法：整个方法，作用于调用的对象。
修饰静态方法：整个静态方法，作用于所有对象。
修饰类：括号括起来的部分，作用于所有对象。
Lock：依赖特殊的cpu指令，代码实现，ReentrantLock。

原则性对比：

synchronized：不可中断锁，适合竞争不激烈，可读性好。
Lock：可中断锁，多样化同步，竞争激烈也可维持常态。
Aomic:竞争激烈也可维持常态,比Lock性能好，但只能同步一个值。

2.可见性：

导致共享变量在线程间不可见的原因：

1.线程交叉执行
2.重排序结合线程交叉排序
3.共享变量更新后的值没有在工作内存与主存间及时更新

2.1可见性synchronized

JMM规定关于synchronized的两条规定：

1.线程解锁前，必须把共享变量的最新值刷新到主存中
2.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重新读取最新的值（注意，加锁解锁是同一把锁）

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的

1.对于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刷新到主内存中
2.对于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特别适合状态标记量。volatile使用如下：

volatile boolean inited = false;
//线程1
context = loadContext();
inited = true;
//线程2
while(!inited){
  sleep();
}
doSomethingWithConfig(context);

3.有序性：

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（synchronized、Lock保证每个时刻有一个线程执行同步代码，相当是让线程顺序执行同步代码，自燃保证了有序性）

4.多线程安全性总结：

原子性：Atomic包、CAS算法、synchronized、Lock
可见性：synchronized、volatile
有序性：happens-before