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时间:2019-06-01
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1、JAVA线程安全JAVA内存模型不同的平台,内存模型是不一样的,但是jvm的内存模型规范是统一的。其实JAVA的多线程并发问题最终都会反映在java的内存模型上,所谓线程安全无非是要控制多个线程对某个资源的有序访问或修改。总结java的内存模型,要解决两个主要的问题:可见性和有序性。我们都知道计算机有高速缓存的存在,处理器并不是每次处理数据都是取内存的。JVM定义了自己的内存模型,屏蔽了底层平台内存管理细节,对于java开发人员,要清楚在jvm模型的基础上,如果解决多线程的可见性和有序性。那么,何谓可见性呢?多个线程之间
2、是不能互相传递数据通信的,他们之间的沟通只能通过共享变量来进行。Java内存模型(JMM)规定了jvm有主内存,主内存是多个线程共享的。当new一个对象的时候,也是被分配在主内存中,每个线程都有自己的工作内存,工作内存存储了主存的某些对象的副本,当然线程的工作大小是有限制的。当线程操作某个对象时,执行顺序如下:(1)从主存复制变量到当前工作内存(readandload)(2)执行代码,改变共享变量值(useandassign)(3)用工作内存数据刷新主存相关内容(storeandwrite)JVM规范定义了线程对主存的操
3、作指令:read、load、use、assign、store、write。当一个共享变量在多个线程的工作内存中都有副本时,如果一个线程修改了这个共享变量,那么其他线程应该能够看到这个被修改之后的值,这就是多线程的可见性问题。那么什么是有序性呢?线程在引用变量时不能直接从主内存中引用,如果线程工作内存中没有该变量,则会从主内存中拷贝一个副本到工作内存中,这个过程为read-load,完成后线程会引用该副本。当同一线程再度引用该字段时,有可能从主内存中获取变量副本(read-load-use),也有可能直接引用原来的副本(u
4、se),也就是说read、load、use顺序可以由JVM实现系统决定。线程不能直接为主内存中字段赋值,它会将值指定给工作内存中的变量副本(assign),完成后这个变量副本会同步到主存储区(store-write),至于何时同步过去,根据JVM实现系统决定。有该字段,则会从主内存中将该字段赋值到工作内存中,这个过程为read-load,完成后线程会引用该变量副本,当同一线程多次重复对字段赋值时,比如:Java代码:1.for(inti=0;i<10;i++)2.a++;线程有可能只对工作内存中的副本进行赋值,只到最后一
5、次赋值后才同步到主存储区,所以assign、store、write顺序可以由JVM实现系统决定。假设有一个共享变量x,线程a执行x=x+1。从上面的描述中课可以知道x=x+1并不是一个原子操作,它的执行过程如下:1.从主存中读取变量x副本到工作内存2.给x加13.讲x加1后的值写回主存如果另外一个线程b执行x=x-1,执行过程如下:1.从主存中读取变量x副本到工作内存2.给x减13.将x减1后的值写回主存那么显然,最终的x的值是不可靠的。假设x现在为10,线程a加1,线程b减1,从表面上看,似乎最终x还是为10,但是多线
6、程情况下会有这样的情况发生:1.线程a从主存读取x副本到工作内存,工作内存中x的值为102.线程b从主存读取x副本到工作内存,工作内存中x的值为103.线程a将工作内存中x加1,工作内存中x为11,4.线程a将x提交到主存中,主存中x为115.线程b将工作内存中x减1,工作内存中x为9,6.线程b将x提交到主存中,主存中x为9同样,x有可能为11,如果x是一个银行账户,线程a存款,线程b扣款,显然这样是有严重问题的,要解决这个问题,必须保证线程a和线程b是有序执行的,并且每个线程执行的加1和减1是一个原子操作。publi
7、cclassAccount{privateintbalace;publicAccount(intbalance){this.balance=balance;}publicintgetBalance(){returnbalance;}publicvoidadd(intnum){balance=balance+num;}publicvoidwithdraw(intnum){balance=balance-num;}publicstaticvoidmain(Stringargs[])throwsInterruptedExcep
8、tion{Accountaccount=newAccount(1000);Threada=newThread(newAddThread(account,20),”add”);Threadb=newThread(newWithdrawThread(account,20),”withdraw”);a.start();b.
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