线程可见性

1.可见性
一个线程对共享变量值得修改，能够及时的被其他线程看到。

2.共享变量
如果一个变量在多个线程的工作内存中都存在副本，那么这个变量就是这几个线程的共享变量。

3.Java内存模型

描述了Java程序中各种变量（线程共享变量）的访问规则，以及在jvm中将变量存储到内存和内存中读取出变量这样的底层细节。
所有的变量都存储在主内存中。
每股线程都有自己独立的工作内存，里面保存该线程所使用到的变量副本（主内存中该变量的一份拷贝）。

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4.两条规定
线程对共享变量的所有操作都必须在自己的工作内存中进行，不能直接从主线程中获取。
不同线程中间无法访问其他线程中作内存中的变量，线程间变量值得传递需要通过主内存来完成。

5.共享变量可见性实现原理
线程1对共享变量的修改想要被线程2及时看到，必须经过如下2步操作：
把工作内存1中的更新过的共享变量刷新到主内存中；
将主内存中最新的共享变量的值更新到2的工作内存中。

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6.要实现共享变量的可见性，必须保证两点：
线程修改后的共享变量值能够及时从工作内存刷新到主内存中；
其他线程能够及时的把共享变量的最新值从主内存更新到自己的工作内存中。

7.Java语言层面支持的可见性实现原理方式：
》》synchronize
》》volatile

synchronized
能够实现 代码的原子性（同步）和 内存的可见性；
jmm对其的两条规定：
线程解锁前，必须把共享变量的最新值刷新到主内存中；
线程枷锁前，将清空工作内存中的共享变量的值，从而使用共享变量时需要从主内存中重新读取新的值。（枷锁与解锁需要是同一把锁）。
线程解锁前对共享线程变量的修改在下次枷锁时对其他线程可见。

线程 执行互斥代码的过程：
获得互斥锁；
清空工作内存；
从主内存拷贝变量的最新的值到工作内存；
执行代码；
将更改后的共享变量的值刷新到主内存；
释放互斥锁。

导致共享变量在线程间不可见的原因：
线程的交叉执行；
重排序结合线程的交叉执行；
共享变量更新后的值没有在工作内存与主内存及时更新。

volatile
保证变量的可见性，不能保证变量的符合操作原子性。
实现内存可见：
深入的说：通过加入内存屏障和禁止重排序优化实现。对其变量执行写操作时，会在写操作后加入一条store屏障指令；对其进行读操作时，会在读操作前加入一条load屏障指令。
通俗的说：volatile变量在每次被线程访问时，都强迫从主线程中重读该变量的值，而当该变量发生变化时，又会强迫线程将最新的值刷新到主内存中，这样任何时刻，不同的线程总能看到该变量最新的值。

线程写volatile变量的过程：
改变线程工作内存中volatile变量副本的值；
将改变后的副本的值从工作内存刷新到主内存。
线程读volatile变量的过程：
从主内存中读取volatile变量的最新值到线程的工作内存中；
从工作内存中读取volatile变量的副本。

保证num++的原子性：
使用synchronized关键字
使用RentrantLock（java.util.concurrent.locks包下）
使用AtomicInterger（java.util.concurrent.atommic包下）

synchronized（this）{
num++；
}

private Lock lock = new ReentrantLock（）；
lock.lock();
try{
num++;
}finally{
lock.unlock();
}

//实例化一个线程
new Thread(new Runnable(){
public void run(){
num++;
}
}).start();

//如果还有子线程在运行，主线程就让出CPU资源，直到所有的子线程都运行完了，主线程再继续向下执行。
while(Thread.activeCount()>1){
Thread.yield();
}

volatile的使用场景：
对变量的写入操作不依赖其当前值：不满足：num++；num = num*5；满足 boolean值。
该变量没有包含在其他变量的不变式中。

synchronize 与 volatile 比较
volatile不需要枷锁，比synchronize更轻量级，不会堵塞程序；
从内存可见角度讲，volatile读相当于枷锁，volatile写相当于解锁。
synchronize既能保证可见性，又能保障原子性，而volatile只能保障可见性，不能保证原子性。