深入理解java内存模型系列文章

深入理解java内存模型系列文章是本人在InfoQ发表的并发编程的连载文章。

  1. 深入理解java内存模型(一)——基础
  2. 深入理解java内存模型(二)——重排序
  3. 深入理解java内存模型(三)——顺序一致性
  4. 深入理解java内存模型(四)——volatile
  5. 深入理解java内存模型(五)——锁
  6. 深入理解java内存模型(六)——final
  7. 深入理解java内存模型(七)——总结

提纲

java线程之间的通信对程序员完全透明,内存可见性问题很容易困扰java程序员,本文试图揭开java内存模型神秘的面纱。本文大致分三部分:
重排序与顺序一致性;三个同步原语(lock,volatile,final)的内存语义,重排序规则及在处理器中的实现;java内存模型的设计目标,
及其与处理器内存模型和顺序一致性内存模型的关系。

文章转自 并发编程网-ifeve.com

时间: 2024-05-25 14:54:30

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深入理解Java内存模型系列篇

[本文转载于深入理解Java内存模型,可点击每个章节标题查看原文] 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

深入理解Java内存模型(六) final

与前面介绍的锁和volatile相比较,对final域的读和写更像是普通的变量访问.对于final域,编译 器和处理器要遵守两个重排序规则: 在构造函数内对一个final域的写入,与随后把这个被构造对象的引用赋值给一个引用变量,这两个操 作之间不能重排序. 初次读一个包含final域的对象的引用,与随后初次读这个final域,这两个操作之间不能重排序. 下面,我们通过一些示例性的代码来分别说明这两个规则: public class FinalExample { int i; //普通变量 fin

深入理解Java内存模型(五) 锁

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 -

深入理解Java内存模型(四) volatile

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

深入理解Java内存模型(二) 重排序

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: 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

深入理解Java内存模型(四)——volatile

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 { //使用volatile声明64位的long型变量 volatile long vl = 0L; public void set(long l) { vl = l;

深入理解Java内存模型(三)——顺序一致性

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)–

深入理解Java内存模型(三) 顺序一致性

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 consisten

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