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标签:JVM

深入理解Java内存模型(一)——基础

深入理解Java内存模型(一)——基础

閱讀本文約花費: 14 (分鐘) from: http://www.infoq.com/cn/articles/java-memory-model-1 深入理解Java内存模型(一)——基础 并发编程模型的分类 在并发编程中,我们需要处理两个关键问题:线程之间如何通信及线程之间如何同步(这里的线程是指并发执行的活动实体)。通信是指线程之间以何种机制来交换信息。在命令式编程中,线程之间的通信机制有两种:共享内存和消息传递。 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进行通信。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进行通信。 同步是指程序用于控制不同线程之间操作发生相对顺序的机制。在共享内存并发模型里,同步是显式进行的。程序员必须显式指定某个方法或某段代码需要在线程之间互斥执行。在消息传递的并发模型里,由于消息的发送必须在消息的接收之前,因此同步是隐式进行的。 Java的并发采用的是共享内存模型,Java线程之间的通信总是隐式进行,整个通信过程对程序员完全透明。如果编写多线程程序的Java程序员不理解隐式进行的线程之间通信的工作机制,很可能会遇到各种奇怪的内存可见性问题。 Java内存模型的抽象 在java中,所有实例域、静态域和数组元素存储在堆内存中,堆内存在线程之间共享(本文使用“共享变量…

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深入理解Java内存模型(二)——重排序

深入理解Java内存模型(二)——重排序

閱讀本文約花費: 8 (分鐘) from:http://www.infoq.com/cn/articles/java-memory-model-2 数据依赖性 如果两个操作访问同一个变量,且这两个操作中有一个为写操作,此时这两个操作之间就存在数据依赖性。数据依赖分下列三种类型: 名称 代码示例 说明 写后读 a = 1;b = a; 写一个变量之后,再读这个位置。 写后写 a = 1;a = 2; 写一个变量之后,再写这个变量。 读后写 a = b;b = 1; 读一个变量之后,再写这个变量。 上面三种情况,只要重排序两个操作的执行顺序,程序的执行结果将会被改变。 前面提到过,编译器和处理器可能会对操作做重排序。编译器和处理器在重排序时,会遵守数据依赖性,编译器和处理器不会改变存在数据依赖关系的两个操作的执行顺序。 注意,这里所说的数据依赖性仅针对单个处理器中执行的指令序列和单个线程中执行的操作,不同处理器之间和不同线程之间的数据依赖性不被编译器和处理器考虑。 as-if-serial语义 as-if-serial语义的意思指:不管怎么重排序(编译器和处理器为了提高并行度),(单线程)程序的执行结果不能被改变。编译器,runtime 和处理器都必须遵守as-if-serial语义。 为了遵守as-if-serial语义,编译器和处理器不会对存在数据依赖关系的操作做重排序,因为这种重…

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深入理解Java内存模型(五)——锁

深入理解Java内存模型(五)——锁

閱讀本文約花費: 14 (分鐘) FROM:http://www.infoq.com/cn/articles/java-memory-model-5 锁的释放-获取建立的happens before 关系 锁是java并发编程中最重要的同步机制。锁除了让临界区互斥执行外,还可以让释放锁的线程向获取同一个锁的线程发送消息。 下面是锁释放-获取的示例代码: class MonitorExample { int a = 0; public synchronized void writer() { //1 a++; //2 } //3 public synchronized void reader() { //4 int i = a; //5 …… } //6 } 假设线程A执行writer()方法,随后线程B执行reader()方法。根据happens before规则,这个过程包含的happens before 关系可以分为两类: 根据程序次序规则,1 happens before 2, 2 happens before 3; 4 happens before 5, 5 happens before 6。 根据监视器锁规则,3 happens before 4。 根据happens before 的传递性,2 happens before 5。 上述happens before 关系的…

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深入理解Java内存模型(四)——volatile

深入理解Java内存模型(四)——volatile

閱讀本文約花費: 15 (分鐘) FROM:http://www.infoq.com/cn/articles/java-memory-model-4 volatile的特性 当我们声明共享变量为volatile后,对这个变量的读/写将会很特别。理解volatile特性的一个好方法是:把对volatile变量的单个读/写,看成是使用同一个监视器锁对这些单个读/写操作做了同步。下面我们通过具体的示例来说明,请看下面的示例代码: class VolatileFeaturesExample { volatile long vl = 0L; //使用volatile声明64位的long型变量 public void set(long l) { vl = l; //单个volatile变量的写 } public void getAndIncrement () { vl++; //复合(多个)volatile变量的读/写 } public long get() { return vl; //单个volatile变量的读 } } 假设有多个线程分别调用上面程序的三个方法,这个程序在语意上和下面程序等价: class VolatileFeaturesExample { long vl = 0L; // 64位的long型普通变量 public synchronized void set(long l…

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深入理解Java内存模型(三)——顺序一致性

深入理解Java内存模型(三)——顺序一致性

閱讀本文約花費: 13 (分鐘) from:http://www.infoq.com/cn/articles/java-memory-model-3 作者 程晓明 发布于 2013年1月29日 | 欲知区块链、VR、TensorFlow等潮流技术和框架,请锁定QCon北京站!26 讨论 分享到:微博微信FacebookTwitter有道云笔记邮件分享 稍后阅读 我的阅读清单 数据竞争与顺序一致性保证 当程序未正确同步时,就会存在数据竞争。java内存模型规范对数据竞争的定义如下: 在一个线程中写一个变量, 在另一个线程读同一个变量, 而且写和读没有通过同步来排序。 当代码中包含数据竞争时,程序的执行往往产生违反直觉的结果(前一章的示例正是如此)。如果一个多线程程序能正确同步,这个程序将是一个没有数据竞争的程序。 JMM对正确同步的多线程程序的内存一致性做了如下保证: 如果程序是正确同步的,程序的执行将具有顺序一致性(sequentially consistent)–即程序的执行结果与该程序在顺序一致性内存模型中的执行结果相同(马上我们将会看到,这对于程序员来说是一个极强的保证)。这里的同步是指广义上的同步,包括对常用同步原语(lock,volatile和final)的正确使用。 顺序一致性内存模型 顺序一致性内存模型是一个被计算机科学家理想化了的理论参考模型,它为程序员…

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深入理解Java内存模型(一)——基础

深入理解Java内存模型(一)——基础

閱讀本文約花費: 14 (分鐘) from: http://www.infoq.com/cn/articles/java-memory-model-1 深入理解Java内存模型(一)——基础 并发编程模型的分类 在并发编程中,我们需要处理两个关键问题:线程之间如何通信及线程之间如何同步(这里的线程是指并发执行的活动实体)。通信是指线程之间以何种机制来交换信息。在命令式编程中,线程之间的通信机制有两种:共享内存和消息传递。 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进行通信。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进行通信。 同步是指程序用于控制不同线程之间操作发生相对顺序的机制。在共享内存并发模型里,同步是显式进行的。程序员必须显式指定某个方法或某段代码需要在线程之间互斥执行。在消息传递的并发模型里,由于消息的发送必须在消息的接收之前,因此同步是隐式进行的。 Java的并发采用的是共享内存模型,Java线程之间的通信总是隐式进行,整个通信过程对程序员完全透明。如果编写多线程程序的Java程序员不理解隐式进行的线程之间通信的工作机制,很可能会遇到各种奇怪的内存可见性问题。 Java内存模型的抽象 在java中,所有实例域、静态域和数组元素存储在堆内存中,堆内存在线程之间共享(本文使用“共享变量…

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