并发的2个关键问题:
1.线程间如何通信 --- 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,通信机制有两种:共享内存和消息传递;JAVA的并发采用的是共享内存,线程之间的通信总是隐式进行
2.线程间如何同步 --- 同步指程序中用于控制不同线程间操作发生相对顺序的机制,在共享内存并发模型中,同步是显式进行的
Java内存模型:
1.共享变量 --- 分配在堆内存中元素都是共享变量,eg:实例变量、静态变量、数组和对象
2.非共享变量 --- 分配在栈上的都是非共享变量,主要指:局部变量,该变量为线程私有,不会在线程间共享,也不存在内存可见性问题
如果线程A和线程B需要进行通信,必须经过以下2个过程:
主内存 <---> JVM堆
本地内存 <---> 线程工作内存
1.线程A把本次内存中修改过的共享变量属性到主内存中
2.线程B到主内存中读取线程A已经更新过的共享变量到B的线程本地内存中
内存间交互操作:
主要指工作内存(线程本地内存)与主内存之间的交互,即:一个变量如何从主内存拷贝到工作内存,如何从工作内存刷新到主内存的实现细节
Java内存模型定义了8种操作:
lock:
作用于主内存, 把一个变量标识为某个线程独占状态
unlock: 作用于主内存,把一个处于锁定状态的变量释放,释放后变量可被其他线程锁定
read: 作用于主内存,把一个变量从主内存传输到工作内存,用于后面的load操作
load: 作用于工作内存,把read操作从主内存中得到的变量值放入工作内存的变量副本中
use: 作用于工作内存,把变量值传递给执行引擎,每当虚拟机需要使用变量的字节码指令时,将会执行这个操作
assign: 作用于工作内存,把从执行引擎接收到的值,赋值给工作内存的变量,每当虚拟机遇到需要给该变量赋值的字节码指令时执行这个操作
store: 作用于工作内存,把工作内存中的一个变量值传到主内存,以便后续的write操作
write: 作用于主内存,把store操作从工作内存中获取的值赋值给主存中的变量
8个操作的7个原则:
1、不允许read和load,store和write操作单独出现。
2、不允许一个线程丢弃它最近的assign操作,即变量在工作内存中的更新需要同步到主内存中。
3、不允许线程无原因地(没有发生过任何assign操作)把数据同步到主内存。
4、一个新的变量只能在主内存中产生,不能在工作内存中直接使用未被初始化的变量。
5、一个变量在同一时刻只能被一个线程lock,并且lock和unlock需要成对出现。
6、如果对一个变量执行lock操作,将会清空工作内存中此变量的值,在执行引擎使用这个变量前需要执行load或者assgin操作。
7、对一个变量执行unclock之前,必须把此变量同步到主内存中。
java共享内存单位 java 共享内存的实现
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