什么是有序性

在開發(fā)中，我們通常按照從上到下的順序編寫程序指令，并且希望cpu和編譯器按照我們預(yù)先編寫的順序去執(zhí)。但往往cpu和編譯器為了提高性能、優(yōu)化指令的執(zhí)行順序，會將我們編寫好的程序指令進(jìn)行重排序。

此時如果是在單線程狀態(tài)下，無論是否進(jìn)行了重排序都不會影響程序最終的結(jié)果

而有序性是指在多線程環(huán)境下就可能會由于程序指令重排序后導(dǎo)致最終結(jié)果與預(yù)期不符的情況

我們以單例模式中的雙重檢驗(yàn)鎖為例

利用new關(guān)鍵字創(chuàng)建一個對象實(shí)際上是執(zhí)行了三個操作

• 分配內(nèi)存空間
• 在內(nèi)存上(執(zhí)行構(gòu)造方法)初始化對象
• 將初始化后的對象提交給引用(對象引用指向分配好的內(nèi)存空間地址)

但是當(dāng)我們在運(yùn)行程序時，編譯器對程序進(jìn)行重排序優(yōu)化，經(jīng)常會將2和3兩個步驟進(jìn)行調(diào)換。

// 雙重檢驗(yàn)鎖
public class Singleton {
    static Singleton instance;
    static Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized(Singleton.class){
                if (instance == null){
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

上述雙重檢驗(yàn)鎖，在第一次校驗(yàn)instance是否為null時如果不為null，則不用進(jìn)行后續(xù)的初始化的下面的加鎖操作，大幅的提高了synchronized的性能。但是在多線程狀態(tài)下執(zhí)行上述創(chuàng)建對象的程序，就可能會出現(xiàn)創(chuàng)建的對象instance雖然不為null，但是它可能還沒有初始化但是卻指向了某片內(nèi)存空間。

我們就下圖進(jìn)行分析

我們假設(shè)A和B兩條線程同時創(chuàng)建對象，那么上述的A線程創(chuàng)建instance時為其分配內(nèi)存空間，正確來講應(yīng)該先對instance進(jìn)行初始化然后將內(nèi)存地址交給instance，但是由于重排序，卻在初始化之前提交了內(nèi)存地址。那么當(dāng)線程切換到B，B就會認(rèn)為instance是一個創(chuàng)建完成的對象就會返回。

雙重檢驗(yàn)鎖的有序性就體現(xiàn)在，創(chuàng)建對象的三個操作被重排序之后可能執(zhí)行順序會變成先提交內(nèi)存地址再初始化導(dǎo)致對象創(chuàng)建失敗

解決有序性？

• Volatile修飾保證有序性
• 使用Synchtonized加鎖保證有序性
• 使用Lock加鎖保證有序性

到此這篇關(guān)于Java線程安全中的有序性淺析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java線程有序性內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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