Java并发框架(三)

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JMM与happen-before

JMM

在Java中,使用的是共享内存并发模型

在栈中的变量(局部变量、方法定义参数、异常处理器参数)不会在线程之间共享,也就不会有内存可见性(下文会说到)的问题,也不受内存模型的影响。而在堆中的变量是共享的,本文称为共享变量。

  1. 所有的共享变量都存在主内存中。

  2. 每个线程都保存了一份该线程使用到的共享变量的副本。

  3. 如果线程A与线程B之间要通信的话,必须经历下面2个步骤:

    1. 线程A将本地内存A中更新过的共享变量刷新到主内存中去。
    2. 线程B到主内存中去读取线程A之前已经更新过的共享变量。

所以,线程A无法直接访问线程B的工作内存,线程间通信必须经过主内存。

注意,根据JMM的规定,线程对共享变量的所有操作都必须在自己的本地内存中进行,不能直接从主内存中读取

所以线程B并不是直接去主内存中读取共享变量的值,而是先在本地内存B中找到这个共享变量,发现这个共享变量已经被更新了,然后本地内存B去主内存中读取这个共享变量的新值,并拷贝到本地内存B中,最后线程B再读取本地内存B中的新值。

指令重排

指令重排一般分为以下三种:

  • 编译器优化重排

    编译器在不改变单线程程序语义的前提下,可以重新安排语句的执行顺序。

  • 指令并行重排

    现代处理器采用了指令级并行技术来将多条指令重叠执行。如果不存在数据依赖性(即后一个执行的语句无需依赖前面执行的语句的结果),处理器可以改变语句对应的机器指令的执行顺序。

  • 内存系统重排

    由于处理器使用缓存和读写缓存冲区,这使得加载(load)和存储(store)操作看上去可能是在乱序执行,因为三级缓存的存在,导致内存与缓存的数据同步存在时间差。

第三类就是造成“内存可见性”问题的主因