Java面试之多线程&并发篇（7）

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原来想着给自己放松一下，刷刷博客，突然被几道面试题难倒！线程安全需要包管几个基本特性？说一下线程之间是如何通信的？CAS的原理呢？CAS有什么缺点吗？好像有点模糊了，那就大概看一下面试题吧。好记性不如烂键盘
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线程安全需要包管几个基本特性？

• 原子性，简单说就是相关操纵不会中途被其他线程干扰，一样平常通过同步机制实现。
  
• 可见性，是一个线程修改了某个共享变量，其状态能够立即被其他线程知晓，通常被解释为将线程本地状态反映到主内存上，volatile 就是负责包管可见性的。
  
• 有序性，是包管线程内串行语义，避免指令重排等。
  

说一下线程之间是如何通信的？

线程之间的通信有两种方式：共享内存和消息传递。
共享内存
在共享内存的并发模型里，线程之间共享程序的公共状态，线程之间通过写-读内存中的公共状态来隐式举行通信。典型的共享内存通信方式，就是通过共享对象举行通信。
例如上图线程 A 与 线程 B 之间如果要通信的话，那么就必须履历下面两个步骤：

• 线程 A 把本地内存 A 更新过得共享变量刷新到主内存中去。
  
• 线程 B 到主内存中去读取线程 A 之前更新过的共享变量。
  

消息传递
在消息传递的并发模型里，线程之间没有公共状态，线程之间必须通过明确的发送消息来显式举行通信。在 Java 中典型的消息传递方式，就是 wait() 和 notify() ，或者 BlockingQueue 。
CAS的原理呢？

CAS叫做CompareAndSwap，比较并互换，主要是通过处理处罚器的指令来包管操纵的原子性，它包罗三个操纵数：

• 变量内存地址，V表示
  
• 旧的预期值，A表示
  
• 准备设置的新值，B表示
  当实行CAS指令时，只有当V等于A时，才会用B去更新V的值，否则就不会实行更新操纵。
  

CAS有什么缺点吗？

CAS的缺点主要有3点：

• ABA题目：ABA的题目指的是在CAS更新的过程中，当读取到的值是A，然后准备赋值的时间仍旧是A，但是实际上有可能A的值被改成了B，然后又被改回了A，这个CAS更新的漏洞就叫做ABA。只是ABA的题目大部分场景下都不影响并发的最终效果。
  Java中有AtomicStampedReference来解决这个题目，他加入了预期标志和更新后标志两个字段，更新时不光检查值，还要检查当前的标志是否等于预期标志，全部相等的话才会更新。
  
• 循环时间长开销大：自旋CAS的方式如果长时间不乐成，会给CPU带来很大的开销。
  
• 只能包管一个共享变量的原子操纵：只对一个共享变量操纵可以包管原子性，但是多个则不行，多个可以通过AtomicReference来处理处罚或者使用锁synchronized实现。
  

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