核心概念
原子性
原子性是指不可再分的最小操作指令,即单条机器指令,原子性操作任意时刻只能有一个线程,因此是线程安全的。
Java内存模型中通过read
、load
、assign
、use
、store
和write
这6个操作保证变量的原子性操作。
这一点,跟数据库事务的原子性概念差不多,即一个操作(有可能包含有多个子操作)要么全部执行(生效),要么全部都不执行(都不生效)。 就是原子性说一个操作不可以被中途CPU暂停然后调度, 即不能被中断, 要不就执行完, 要不就不执行。
一个不正确的知识:“原子操作不需要进行同步控制”。
原子操作
是不能被线程调度机制中断的操作,一旦操作开始,那么它一定可以在可能发生中断之前执行完毕。
原子性可以应用于基本数据类型(除了long
和double
),对于写入和读取,可以把它们当作原子操作来操作内存。但是,long
和double
这两个64位长度的数据类型Java虚拟机并没有强制规定他们的read
、load
、store
和write
操作的原子性,即所谓的非原子性协定,但是目前的各种商业Java虚拟机都把long
和double
数据类型的4中非原子性协定操作实现为原子性。所以Java中基本数据类型的访问读写是原子性操作。
对于大范围的原子性保证需要通过lock
和unlock
操作以及synchronized
同步块来保证。
例子
比如A和B同时向C转账10万元。如果转账操作不具有原子性,A在向C转账时,读取了C的余额为20万,然后加上转账的10万,计算出此时应该有30万,但还未来及将30万写回C的账户,此时B的转账请求过来了,B发现C的余额为20万,然后将其加10万并写回。然后A的转账操作技术——将30万写回C的余额。这种情况下C的最终余额为30万,而非预期的40万。