java趣談(2)說說自增那些事
最近,做題的時候經常遇到自增的問題,就此總結整理一下
一、常見情況
自增方式有兩種:前置和後置,即i++和++i,它們的不同點在於i++是在程式執行完畢後進行自增,而++i是在程式開始執行前進行自增,示例如下:
public static void main(String[] args){ int i = 1; System.out.println(i++ + i++); System.out.println("i=" + i); System.out.println(i++ + ++i); System.out.println("i=" + i); System.out.println(i++ + i++ + i++); System.out.println("i=" + i); }
結果如下
不明白的話可看下面的分析,看懂的直接跳過即可
表示式 i++ + i++首先執行第一個i++操作,由於自增操作會稍後執行,因此,運算時,i的值還是1,但自增操作後,i的值變為了2,接著執行第二個i++,運算時,i的值已經為2了,二執行了一個自增操作後,i的值變為了3,所以i++ + i++ = 1 + 2 =3,而運算完成後,i的值變為3
表示式 i++ + ++i首先執行第一個i++,但是自增操作後稍後執行。因此,此時i的值還為3,接著執行++i,此時i的值變為4,同時還要補執行i++的自增操作,所以i++ + ++i = 3 + 5 = 8
同理,i++ + i++ + i++ = 5 + 6 + 7 =18
二、迴圈中的自增
for迴圈中,由於for迴圈的第三個條件是最後判斷(先執行迴圈語句,再執行第三個條件),所以i++和++i無甚區別,上程式碼說明:
while迴圈中,要首先判斷括號內的條件,所以++i相比i++,少執行一次
三、a=a++?
最初看到這個表示式,沒在意,以為和a++一個意思,後來跑了一段程式碼才發現不對勁
上程式碼
簡單版的解釋:可以理解為中間快取變數機制
a = a++ 等同於
temp = a;
i = i + 1;
i = temp;
而a = ++a 等同於
a = a + 1;
temp = i;
i = temp;
深層次解釋(結合jvm解釋):
第1步:將int型別的0入棧,就是放到運算元棧的棧頂四、i++是執行緒安全的嗎?
看到這個問題一臉蒙逼,i++ 居然還有執行緒安全問題?
只能說自己瞭解的不夠多,水平有限
假設場景,1000個執行緒,每個執行緒對共享變數 count 進行 1000 次 ++ 操作
上程式碼
static int count = 0;
static CountDownLatch cd1 = new CountDownLatch(1000);
public static void main(String[] args) throws Exception{
CountRunnable countRunnable = new CountRunnable();
for (int i = 0; i <1000; i++) {
new Thread(countRunnable).start();
}
cd1.await();
System.out.println(count);
}
static class CountRunnable implements Runnable{
private void count(){
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
count++;
}
}
@Override
public void run(){
count();
cd1.countDown();
}
}
第一次輸出結果:995904
第一次輸出結果:997097
第一次輸出結果:999681
第一次輸出結果:995186
第一次輸出結果:998063
......
期望的結果應該是 1000000,但執行 N 遍,發現總是不為 1000000
所以,i++ 操作它不是執行緒安全的
每個執行緒都有自己的工作記憶體,每個執行緒需要對共享變數操作時必須先把共享變數從主記憶體 load 到自己的工作記憶體,等完成對共享變數的操作時再 save 到主記憶體。
問題就出在這了,如果一個執行緒運算完後還沒刷到主記憶體,此時這個共享變數的值被另外一個執行緒從主記憶體讀取到了,這個時候讀取的資料就是髒資料了,它會覆蓋其他執行緒計算完的值。。。
這也是經典的記憶體不可見問題,那麼把 count 加上 volatile 讓記憶體可見是否能解決這個問題呢? 答案是:不能。因為 volatile 只能保證可見性,不能保證原子性。多個執行緒同時讀取這個共享變數的值,就算保證其他執行緒修改的可見性,也不能保證執行緒之間讀取到同樣的值然後相互覆蓋對方的值的情況。
解決方案
對 i++ 操作的方法加同步鎖,同時只能有一個執行緒執行 i++ 操作;
如圖所示
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