Java并发编程-内存模型

Dear 丶 2022-12-27 08:24 140阅读 0赞

## Java内存模型如何解决可见性和有序性问题 ##

### 一. 什么是Java内存模型？ ###

> 简述：Java的内存模型主要解决多处理器架构下，可见性、有序性的相关问题。

现在我们的计算机处理器架构都是对称多处理器，每个处理器都有自己的寄存器、缓存，多个处理器可以同时执行同一进程下的多个线程，称为处理器的乱序执行。

在Java程序中，不同线程可能访问同一个共享变量，任由处理器或者编译器对这些访问进行优化，会有很多问题出现，因此引入内存模型。

### 二.三个基本原则 ###

原子性、可见性、有序性

### 三.Happens-before ###

Happens-before的理解很抽象，简单说就是‘先于发生‘，单核时代，代码顺序执行，第一行代码先于第二行代码执行，就是第一行 Happens-before 于第二行。

#### 1、程序次序规则 ####

在一个线程中，按照代码顺序（实为控制流顺序，要考虑分支、判断），书写在前面的代码 Happens-before 后面的代码，前面代码产生的变化，对于后面代码可见

#### 2、管程锁 ####

对于同一个锁，上一个锁解锁流程Happens-before下一个锁获取锁资源，上下时间顺序

#### 3、volatile变量 ####

对于一个volatile修饰的共享变量，写操作Happens-before后面的读操作，后为时间顺序

#### 4、线程声明周期 ####

线程的start()方法Happens-before线程内所有内容  
线程的内容Happens-before线程终止检测（join()可结束线程，isAlive()检测是否结束并返回）

#### 5、对象终结 ####

一个对象的初始化方法的开始 Happens-before 对象的finalize()方法的开始

#### 6、线程中断 ####

interrupt方法的执行，Happens-before检测线程是否中断的执行

检测线程中断可以使用interrupted()

### 四.特性：传递性 ###

Class Test{ 
    	int x;
    	volatile boolean f;
    	void writer(){ 
    		 x = 42;
    		 f = true;
    	}
    	void reader(){ 
    		if(f==true){ 
    			// 此时x为多少
    		}
    	}
    }

A执行wirter，B执行reader

1.  因为顺序性，执行到ftrue时，x42 先行发生于 f=true，
2.  因为volatile修饰f，所以B线程读取f时，A线程写操作先行发生于B线程的读操作
3.  如果B线程中已经读到f==true了，从A传递到B，所以x为42

管程的使用

synchronized(this){ //自动加锁
    	//x初始为10，volatile修饰
    	if(this.x < 12){ 
    		x = 12;
    	}
    }// 自动解锁

A、B执行，A先拿到锁资源，那么B看到x=12，因为A的unlock先行发生B的lock

线程的生命周期

Thread A = new Thread(()->
    	//干点啥都行
    )
    int x = 100;
    A.start();

此处x=100，先行发生于 A.start()，对于干点啥都行，x=100可见

volatile int a;
    Thread A = neew Thread(()->
    	a=100;
    )
    A.start();
    A.join();
    // 对于下面的代码a=100可见，join()先行执行于后面代码，

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