java线程-java多线程之可见性

Posted 2020-10-20 美好的明天

可见性：一个线程对共享变量值的修改，能够及时呗其他线程看到。

共享变量：如果一个变量在多个线程的内存中都存在副本，那么这个变量就是这几个线程的共享变量。

java内存模型（JMM）

描述了java程序中各种变量（线程共享变量）的访问规则，以及在JVM中将变量存储到内存和内存中读取出变量这样的底层细节。

1）所有的变量存储在主内存中

2）每个线程都有自己独立的工作内存，里面保存该线程中使用到的变量的副本（主内存中该变量的一份拷贝）。

两条规定

1）线程对共享变量的所有操作都必须在自己的工作内存中进行，不能直接从主内存中读写

2）不同线程之间无法之间访问其他线程工作内存中的变量，线程间变量值的传递需要通过主内存来完成。

 

共享变量可见性实现的原理

线程1对共享变量的修改要想呗线程2及时看到，必须经过如下2个步骤：

1）把工作内存1中更新过的内存变量刷新到主内存中。

2）把主内存中最小的共享变量的值更新到工作内存2中。

 

可见性的实现方式

Java语言层面支持的可见性实现方式：

1）synchronized

2）volatile

 

synchronized实现可见性

synchronized能够实现：

1）原子性（同步）

 2）可见性

JMM关于synchronized的两条规定：

1）线程解锁前，必须把共享变量的最新值刷新到主内存中。

2）线程加锁时，将清空工作内存中共享变量的值，从而使用共享变量时需要从主内存中重新读取最小的值（注意：加上和解锁需要是同一把锁）

 

线程执行互斥代码的过程：

1）获得互斥锁

2）清空工作内存

3）从主内存拷贝变量的最新副本到工作内存

4）执行代码

5）将更改后的共享变量的值刷新到主内存

6）释放互斥锁。

 

重排序

重排序：代码书写的顺序与实际执行的顺序不同，指令重排序是编译器或处理器为了提高线程性能而作的优化。

1）编译器优化的重排序（编译器优化）

2）指令级并行重排序（处理器优化）

3）内存系统的重排序（处理器优化）

 

as-if-serial

as-if-serial：无论如何重排序，程序执行的结果应该与代码顺序执行的结果一致（java编译器，运行时和处理器都会保证java在单线程下遵循as-if-serial语义）。