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2023-07-04 579 JAVA
并发BUG的源头：可见性、原子性、有序性
来源：互联网
2023-03-16 19:10:26 474
并发BUG主要是以下3个问题带来的：
1、CPU缓存带来的可见性问题
2、线程切换带来的原子性问题
3、编译优化带来的有序性问题
工具/原料
- Java
- Java内存模型
并发问题的三个源头
可见性问题：主要是由CPU缓存带来的。
1）CPU缓存主要是用以均衡与内存的速度差异，但同时也带来了问题。
2）在单核时代，仅有一个CPU缓存，也就没有可见性问题，多核CPU，每个CPU都有自己的缓存，会导致在进行CPU操作时，内存数据与CPU缓存不一致。
3）如图，多核CPU的缓存与内存的关系图：
原子性问题：主要是线程切换带来的。
1）操作系统增加进程、线程，以分时复用CPU，进而均衡CPU与I/O设备的速度差异。
2）我们把一个或者多个操作在CPU执行的过程中不被中断的特性称为原子性。3）CPU 能保证的原子操作是 CPU 指令级别的，而不是高级语言的操作符。
4）如图：线程切换示意图。
5）举例，我们常见的执行＋1操作，count为共享变量。
有序性问题：编译优化带来的问题。
举例，double check，代码如图所示。
过程分析：线程A执行getInstance()方法，假设此时instance==null，线程A获得锁，进入代码块，由于编译优化（会将地址赋值放在前面，初始化放在后面），分配内存M，instance=&M，此时发生线程切换，线程A还是持有该类对象的锁，线程B执行if (instance == null) ，内存存在，instance为null不成立，直接return instance;但是此时instance还未初始化完成，只有分配了一块内存M，因此返回了一个未初始化的instance。
double check代码
public class Singleton {
static Singleton instance;
static Singleton getInstance(){
if (instance == null) {
synchronized(Singleton.class) {
if (instance == null)
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
注意事项
- 下一节：可见性、原子性、有序性问题的解决
以上方法由办公区教程网编辑摘抄自百度经验可供大家参考！
标签： JAVA
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