深刻理解JAVA并发中的有序性问题和解决之道 _JAVA

问题JAVA并发情况下总是会遇到各种意向不到的问题，比如下面的代码：
int num = 0;boolean ready = false;// 线程1 执行此方法public void actor1(I_Result r) { if(ready) {r.r1 = num + num; } else {r.r1 = 1; }}// 线程2 执行此方法public void actor2(I_Result r) {num = 2; ready = true; }

线程1中如果发现ready=true,那么r1的值等于num + num，否则等于1，然后将结果保存到I_Result对象中
线程2中先修改num=2,然后设置ready=true

那大家觉得I_Result中的r1值可能是多少呢？

r1值等于4，这个大家都能想到, CPU先执行了线程2，然后执行线程1
r1值等于1，这个也容易理解，CPU先执行了线程1，然后执行线程2
那我如果说r1值有可能等于0，大家可能觉得离谱，不信的话，我们验证下。

压测验证结果由于并发问题出现的概率比较低，我们可以使用openjdk提供的jcstress框架进行压测，就能够出现各种可能的情况。

jcstress：全名The Java Concurrency Stress tests，是一个实验工具和一套测试工具，用于帮助研究JVM、类库和硬件中并发支持的正确性。详细使用可以参考文章：
https://www.cnblogs.com/wwjj4811/p/14310930.html

生成压测工程

mvn archetype:generate -DinteractiveMode=false -DarchetypeGroupId=org.openjdk.jcstress -DarchetypeArtifactId=jcstress-java-test-archetype -DarchetypeVersion=0.5 -DgroupId=com.alvin -DartifactId=juc-order -Dversion=1.0

文章插图

生成的工程代码如下图：

文章插图

填充测试内容

文章插图

方法actor1是压测第一个线程干的活，将结果保存到I_Result中。
方法actor2是压测第二个线程干的活
类前面的@Outcome注解用来展示验证结果，特别是id="0"这个是我们感兴趣的结果

运行压测工程

mvn clean install java -jar target/jcstress.jar

查看运行结果

运行结果如下图所示：

文章插图

有4000多次出现了0的结果
大部分情况的结果还是1和4

你是不是还是很困惑，其实这就是并发执行的一些坑，我们下面来解释下原因。
原因分析如果先要出现r1的值等于0，那么有一个可能0+0=0，那么也就是num=0 。
你可能想num怎么可能等于0，代码逻辑明明是先设置num=2,然后才修改ready=true, 最后才会走到num+num 的逻辑啊....
在并发的世界里，我们千万不要被固有的思维限制了，那是不是有可能num=2和ready=true的执行顺序发生了变化呢。如果你想到这里，也基本接近真相了。
原因： JAVA中在指令不存在依赖的情况下，会进行顺序的调整，这种现象叫做指令重排序，是 JIT 编译器在运行时的一些优化。这也是为什么出现0的根本原因。