Java虚拟机——Java内存模型与线程 [待更新]

12.2硬件的效率与一致性

处理器与内存速度矛盾-->

1.引入高速缓存-->新的问题:缓存一致性(Cache Coherence)

 

2.指令重排优化( Instruction Reorder)

保证结果与顺序执行结果一致,但不保证程序中各个语句计算先后顺序与输入代码的顺序一致.

 

12.3 Java内存模型( Java Memory Model, JMM)

屏蔽屌各种硬件和操作系统的内存访问差异,以实现让Java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果.

 

12.3.3 volatile型变量的特殊规则

1.保证此变量对所有线程的可见性.(当一条线程修改了这个变量的值,新值对于其他线程是可以立刻得知的.)

2.禁止指令重排优化.

对于第二点,有一个非常经典的例子就是DCL (double check lock)的使用.

如下:

public static SingletongetInstance()
{
if (instance == null)
{
synchronized(Singleton.class) { //1
if (instance == null) //2
instance = new Singleton(); //3
}
}
return instance;
}

 

  因为Instruction Reorder的关系,其中的instance=new Singleton ()会出一点问题:

这句假设分为三步
1.先申请内存 2.构造Singleton 3.将instance指向新的内存区域
如果不进行指令重排，这个是没问题的.
如果指令重排后执行顺序是. 1 3 2.这就导致执行3后,instance已经非null,此时若恰好有别的线程重新访问get_instance函数.将得到instance非null的结果,并此时返回一个还没执行完构造函数的instance实例.从而出错.
但是volatile关键字的第二个语义,便是‘禁止指令重排优化’.
因此,如果把instance变量声明为 volatile , 双重检测法似乎也是work的.
如下:

private static volatile Singleton instance;

 

 

12.3.5 原子性可见性 有序性

12.3.6 先行发生原则

                1.程序次序规则             (控制流顺序)

                2.管程锁定规则             (同一个锁中unlock先于下一个lock)

                3.volatile变量规则        (写操作先于读操作)

                4.线程启动规则

                5.线程终止规则

                6.线程中断规则

                7.对象终结规则

                8.传递性

 

 

12.4 Java与线程

               

13.2 线程安全

13.2.1五类划分

                13.2.2实现线程安全的方法

                               1互斥同步

                                               Synchronize关键字

1.      synchronize同步块对同一线程是可重入的,不会锁死自己

2.      同步块在已进入的线程执行完之前,会阻塞后面的其他线程进入

3.      阻塞或唤醒线程需要从用户态转到和心态,因此可能耗费很多时间, synchronize是一个重量级(Heavyweight)的操作

 

2 非阻塞同步

13.3锁优化

                1.自旋锁与自适应自旋(忙循环以避免挂起,恢复线程)

                2.锁消除 (虚拟机的优化)

                3.锁粗化 (避免频繁lock与unlock)

                4.轻量轻锁

                5.偏向锁