并发编程系列之Synchronized实现原理
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2022-05-29
第3章
Java内存模型
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,本章将揭开Java内存模型神秘的面纱。本章大致分4部分:Java内存模型的基础,主要介绍内存模型相关的基本概念;Java内存模型中的顺序一致性,主要介绍重排序与顺序一致性内存模型;同步原语,主要介绍3个同步原语(synchronized、volatile和final)的内存语义及重排序规则在处理器中的实现;Java内存模型的设计,主要介绍Java内存模型的设计原理,及其与处理器内存模型和顺序一致性内存模型的关系。
3.1 Java内存模型的基础
3.1.1 并发编程模型的两个关键问题
在并发编程中,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,通过写-读内存中的公共状态进行隐式通信。在消息传递的并发模型里,线程之间没有公共状态,线程之间必须通过发送消息来显式进行通信。
同步是指程序中用于控制不同线程间操作发生相对顺序的机制。在共享内存并发模型里,同步是显式进行的。程序员必须显式指定某个方法或某段代码需要在线程之间互斥执行。在消息传递的并发模型里,由于消息的发送必须在消息的接收之前,因此同步是隐式进行的。
Java的并发采用的是共享内存模型,Java线程之间的通信总是隐式进行,整个通信过程对程序员完全透明。如果编写多线程程序的Java程序员不理解隐式进行的线程之间通信的工作机制,很可能会遇到各种奇怪的内存可见性问题。
Java
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