java線程-java多線程之可見度

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可見度：一個線程對共用變數值的修改，能夠及時唄其他線程看到。

共用變數：如果一個變數在多個線程的記憶體中都存在副本，那麼這個變數就是這幾個線程的共用變數。

java記憶體模型（JMM）

描述了java程式中各種變數（線程共用變數）的訪問規則，以及在JVM中將變數儲存到記憶體和記憶體中讀取出變數這樣的底層細節。

1）所有的變數儲存在主記憶體中

2）每個線程都有自己獨立的工作記憶體，裡面儲存該線程中使用到的變數的副本（主記憶體中該變數的一份拷貝）。

兩條規定

1）線程對共用變數的所有操作都必須在自己的工作記憶體中進行，不能直接從主記憶體中讀寫

2）不同線程之間無法之間訪問其他線程工作記憶體中的變數，線程間變數值的傳遞需要通過主記憶體來完成。

 

共用變數可見度實現的原理

線程1對共用變數的修改要想唄線程2及時看到，必須經過如下2個步驟：

1）把工作記憶體1中更新過的記憶體變數重新整理到主記憶體中。

2）把主記憶體中最小的共用變數的值更新到工作記憶體2中。

 

可見度的實現方式Java語言層面支援的可見度實現方式：

1）synchronized

2）volatile

 

synchronized實現可見度

synchronized能夠實現：

1）原子性（同步）

 2）可見度

JMM關於synchronized的兩條規定：

1）線程解鎖前，必須把共用變數的最新值重新整理到主記憶體中。

2）線程加鎖時，將清空工作記憶體中共用變數的值，從而使用共用變數時需要從主記憶體中重新讀取最小的值（注意：加上和解鎖需要是同一把鎖）

 

線程執行互斥代碼的過程：

1）獲得互斥鎖

2）清空工作記憶體

3）從主記憶體拷貝變數的最新副本到工作記憶體

4）執行代碼

5）將更改後的共用變數的值重新整理到主記憶體

6）釋放互斥鎖。

 

重排序

重排序：代碼書寫的順序與實際執行的順序不同，指令重排序是編譯器或處理器為了提高線程效能而作的最佳化。

1）編譯器最佳化的重排序（編譯器最佳化）

2）指令級並行重排序（處理器最佳化）

3）記憶體系統的重排序（處理器最佳化）

 

as-if-serial

as-if-serial：無論如何重排序，程式執行的結果應該與代碼順序執行的結果一致（java編譯器，運行時和處理器都會保證java在單線程下遵循as-if-serial語義）。

 

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