【建议收藏】技术面必考题：多线程、多进程

上图描述了一个多线程执行场景。线程 A 和线程 B 分别对主内存的变量进行读写操作。其中主内存中的变量为共享变量,也就是说此变量只此一份，多个线程间共享。但是线程不能直接读写主内存的共享变量，每个线程都有自己的工作内存，线程需要读写主内存的共享变量时需要先将该变量拷贝一份副本到自己的工作内存，然后在自己的工作内存中对该变量进行所有操作，线程工作内存对变量副本完成操作之后需要将结果同步至主内存。

线程的工作内存是线程私有内存，线程间无法互相访问对方的工作内存。

为了便于理解，用图来描述一下线程对变量赋值的流程。

那么问题来了，线程工作内存怎么知道什么时候又是怎样将数据同步到主内存呢里就轮到 JMM 出场了。JMM 规定了何时以及如何做线程工作内存与主内存之间的数据同步。简单总结一下原子性、可见性、有序性

1.原子性：

对共享内存的操作必须是要么全部执行直到执行结束，且中间过程不能被任何外部因素打断，要么就不执行。

2.可见性：

多线程操作共享内存时，执行结果能够及时的同步到共享内存，确保其他线程对此结果及时可见。

3.有序性：

程序的执行顺序按照代码顺序执行，在单线程环境下，程序的执行都是有序的，但是在多线程环境下，JMM 为了性能优化，编译器和处理器会对指令进行重排，程序的执行会变成无序。

线程安全的本质

其实第一张图的例子是有问题的，主内存中的变量是共享的，所有线程都可以访问读写，而线程工作内存又是线程私有的，线程间不可互相访问。那在多线程场景下，图上的线程 A 和线程 B 同时来操做共享内存里的同一个变量，那么主内存内的此变量数据就会被破坏。也就是说主内存内的此变量不是线程安全的。

1. 出现线程安全问题的原因/strong>

在多个线程并发环境下，多个线程共同访问同一共享内存资源时，其中一个线程对资源进行写操作的中途(写已经开始，但还没 结束)，其他线程对这个写了一半的资源进读操作，或者对这个写了一半的资源进写操作，导致此资源出现数据错误。

2. 如何避免线程安全问题/strong>

保证共享资源在同一时间只能由一个线程进行操作(原子性，有序性)。

将线程操作的结果及时刷新，保证其他线程可以立即获取到修改后的最新数据（可见性）。

编程实践

1.两个线程交替打印奇偶数

2.多进程测试代码

参考文档

https://mp.weixin.qq.com/s/evPO-5-r9W3rWmTo4Gz_Pg

来源：软件质量保障