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基本內(nèi)容

1、共享變量在線程間的可見性

2、synchronized實(shí)現(xiàn)可見性

3、volatile 實(shí)現(xiàn)可見性

1）指令重排序

2）as-if-serial

3）volatile 使用注意事項(xiàng)

4、volatile和synchronized的比較

1、可見性

一個(gè)線程對(duì)共享變量值的修改，能夠及時(shí)地被其他線程看到。

共享變量：如果一個(gè)變量在多個(gè)線程的工作內(nèi)存中都存在副本，那么這個(gè)變量就是這幾個(gè)線程的共享變量。

Java內(nèi)存模型（JMM）：描述了Java程序中各種變量（共享變量）的訪問規(guī)則，以及在JVM中將變量存儲(chǔ)到內(nèi)存和從內(nèi)存中讀取出變量這樣的底層細(xì)節(jié)。

2、JMM 基本規(guī)則

1）所有的變量都存儲(chǔ)在在主內(nèi)存中。

2）每個(gè)線程都有自己獨(dú)立的工作內(nèi)存，里面保存該線程使用到的變量副本（主內(nèi)存中該變量的一份拷貝）。

3）線程對(duì)共享變量的所有操作都必須在自己的工作內(nèi)存中進(jìn)行，不能直接從主內(nèi)存中讀寫

4）不同線程之間無法直接訪問其他線程工作內(nèi)存中的變量，線程間變量值的傳遞需要通過主內(nèi)存來完成。

3、共享變量實(shí)現(xiàn)可見性的原理

1）首先在自己線程Thread1里修改共享變量x=1

2）然后更新主內(nèi)存的x=1

3）其次其他線程Thread2從主內(nèi)存中讀取x=1，更新自己線程的值，

這樣連續(xù)性的操作，可以保證任何一個(gè)線程的獨(dú)立內(nèi)存中的共享變量都是最新的值！

4、Java層面實(shí)現(xiàn)可見性的方式

1）synchronized

2）volatile

3）concurrent 包

5、synchronized

1）線程解鎖前，必須把共享變量的最新值刷新到主內(nèi)存中

2）線程加鎖時(shí)，將清空工作內(nèi)存中共享變量的值，從而使用共享變量時(shí)需要從主內(nèi)存中重新讀取最新的值。（注意：加鎖與解鎖需要同一把鎖）

6、synchronized 修飾時(shí)，JVM操作的步驟

1）首先獲得互斥鎖

2）清空工作內(nèi)存

3）從主內(nèi)存拷貝變量的最新副本到工作內(nèi)存

4）執(zhí)行代碼

5）將更改后的共享變量值刷新到主內(nèi)存

6）釋放互斥鎖

7、重排序

代碼書寫的順序與實(shí)際執(zhí)行的順序不同，指令重排序是編譯器或處理器為了提高程序性能而做的優(yōu)化！

1）編譯器優(yōu)化

2）指令優(yōu)化

3）內(nèi)存系統(tǒng)優(yōu)化

最后的結(jié)果：有可能導(dǎo)致代碼的執(zhí)行的順序與編寫順序不一致，但是可以提高CPU性能

8、as-if-serial

無論如何重排序，程序的運(yùn)行結(jié)果都是保持一致的！

單線程中是不能會(huì)因?yàn)橹嘏判驇韮?nèi)存可見性的問題。

多線程則會(huì)由于重排序帶來共享變量不一致的問題。

9、導(dǎo)致共享變量在線程間不可見的原因

1）線程交叉執(zhí)行。（原子性來保證）

2）重排序結(jié)合線程交叉執(zhí)行。（原子性來保證）

3）共享變量未及時(shí)更新。（內(nèi)存可見性來保證）

10、synchronized 修飾變量、修飾方法或代碼塊

1）擁有原子性

2）擁有內(nèi)存可見性

3）重量級(jí)

所以他能夠?qū)崿F(xiàn)線程間執(zhí)行操作的安全性！

11、volatile 修飾變量

1）不保證原子性

2）擁有可見性

3）輕量級(jí)

12、關(guān)于 i++

1）首先讀取，從主內(nèi)存中讀取i的值更新到當(dāng)前工作內(nèi)存中

2）其次改變，對(duì)i進(jìn)行加1

3）最后更新，從當(dāng)前工作內(nèi)存中的值刷新到主內(nèi)存中去

所以，這不是一個(gè)原子操作，在這個(gè)操作過程中勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致線程間交互而導(dǎo)致值的混亂！解決方式就是保證 i++ 具有原子性

1）使用synchronized

2）使用Lock對(duì)象,concurrent 包中

Lock lock = new RentrantLock();

try{

? ? lock.lock();

? ? i++

}finally{

? ? lock.unlock();

}

13、volatile 使用場(chǎng)合

1）對(duì)變量的寫入操作不依賴其當(dāng)前值，比如Boolean值，但是 i++ 或 i=i+5

2）該變量沒有包含在其他變量的不變式中，比如： low < high （這里我也不是很清楚）

注意：共享變量都必須是private

final 也實(shí)現(xiàn)了內(nèi)存可見性，因?yàn)樗闹凳遣豢尚薷牡?#xff01;

14、結(jié)論

對(duì)一個(gè)共享變量不僅僅要關(guān)心他的寫，還關(guān)心他的讀，二者都要加鎖；

volatile是輕量級(jí)的，能使用，盡量使用！

轉(zhuǎn)載于:https://my.oschina.net/heweipo/blog/505891

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java 复习 —— JMM基础的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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