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共享模型之内存

这一章我们进一步深入学习共享变量在多线程间的【可见性】问题与多条指令执行时的【有序性】问题

5.1 Java内存模型(JMM)

JMM 即 Java Memory Model，它定义了主存(所有线程都共享的数据)、工作内存(每个线程私有的数据)抽象概念，底层对应着 CPU 寄存器、缓存、硬件内存、 CPU 指令优化等。 JMM 体现在以下几个方面

• 原子性 - 保证指令不会受到线程上下文切换的影响
• 可见性 - 保证指令不会受 cpu 缓存的影响
• 有序性 - 保证指令不会受 cpu 指令并行优化的影响

5.2 可见性

static boolean run = true;

public static void main(String[] args) {
    Thread t = new Thread(()->{
       while (run){
           System.out.println("我干你的嘴");
       }
    });
    t.start();
    Sleeper.toSleep(1);
    System.out.println("停止");
    run = false;
}

按照道理,在睡眠之后t线程应该停下,但事实并非如此

分析:

1. 首先,t线程从主存中读取到run的值

2. 因为 t 线程要频繁从主内存中读取 run 的值，JIT 编译器会将 run 的值缓存至自己工作内存中的高速缓存中，减少对主存中 run 的访问，提高效率

3. 1 秒之后，main 线程修改了 run 的值，并同步至主存，而 t 是从自己工作内存中的高速缓存中读取这个变量 的值，结果永远是旧值

使用volatile（易变关键字）解决

加在变量前即可

它可以用来修饰成员变量和静态成员变量，他可以避免线程从自己的工作缓存中查找变量的值，必须到主存中获取 它的值，线程操作 volatile 变量都是直接操作主存

这样子效率会有所损失

5.3 可见性VS原子性

前面例子体现的实际就是可见性，它保证的是在多个线程之间，一个线程对 volatile 变量的修改对另一个线程可 见， 不能保证原子性，仅用在一个写线程，多个读线程的情况： 上例从字节码理解是这样的：

synchronized 语句块既可以保证代码块的原子性，也同时保证代码块内变量的可见性。但缺点是 synchronized 是属于重量级操作，性能相对更低

如果在前面示例的死循环中加入 System.out.println() 会发现即使不加 volatile 修饰符，线程 t 也能正确看到 对 run 变量的修改了，想一想为什么？

通过观察System.out.源码发现,println() 会上锁synchronized