007.多线程-Java内存模型

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Java内存模型 ( Java Memory Model , JMM )

JMM主要是规定了线程与内存之间的一些关系。

Java内存模型中规定，所有的变量都存储在主内存中，
对所有线程都是共享的。

而每个线程都有自己的工作内存。
工作内存中保存的是对主内存中某些变量的拷贝。

不同线程无法访问对方的工作内存，
线程间通信必须通过主内存来完成。

线程对所有变量的操作（读取、赋值等）必须在工作内存中进行，
首先，将变量冲主内存拷贝到自己的工作内存，
然后，对变量进行操作，操作完成后，再将变量更新到主内存。

上图来源于 https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/72772461

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线程安全问题

当多个线程同时操作（读取+赋值）一个数据的时候，
可能因为工作内存没有及时刷新到主内存 （线程何时将工作内存刷新到主内存是不确定的），
造成线程不安全。

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多线程的三大特性

• 原子性

  • 原子性指的是一个操作是不可中断的，即使是在多线程环境下，一个操作一旦开始就不会被其他线程影响

    int i=1;//原子操作，直接赋值，要么赋值成功，要么赋值不成功
    
    i++;//非原子操作，这里包含了多步：读取i的值；将i的值加1；将新值赋值给i
    

• 可见性

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  • 当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值。

    解决可见性问题，一般采用volatile
    volatile可以保证可见性，但是却不能保证原子性
    

    public class VolatileSafe {
    
        volatile boolean close;
    
        public void close(){
            close=true;
        }
    
        public void doWork(){
            while (!close){
                System.out.println("safe....");
            }
        }
        /**
        * 由于对于boolean变量close值的修改属于原子性操作，
        * [对于非原子性操作，应使用synchronized关键字来保证线程安全]
        * 因此可以通过使用volatile修饰变量close，
        * 使用该变量对其他线程立即可见，
        * 从而达到线程安全的目的。
        */
    }
    

• 有序性

  • 程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。

    volatile关键字另一个作用就是禁止指令重排优化，
    从而避免多线程环境下程序出现乱序执行的现象