Java多线程基础篇(二)深入探讨了并发编程的核心概念,特别是在Java环境中的实现。本文首先介绍了进程与线程的区别,指出在Java中,线程共享内存和资源,这带来了编程挑战,如协调资源访问以避免数据竞争。核心概念包括: 1. **Volatile关键字**: - Volatile关键字确保了多线程间的可见性,即一个线程对volatile变量的修改,其他线程能立即看到。然而,虽然volatile保证了可见性,但它并不提供原子性,比如`volatile int a = 0; a++;`操作中,a的自增仍可能被重排序,导致线程安全问题。 2. **Java内存模型(JMM)**: - JMM定义了主内存和工作内存的概念,所有变量存储在主内存中,每个线程有自己的工作内存,存储副本。线程的操作必须在工作内存中进行,修改后的变量需要刷新到主内存,并同步更新其他线程的工作内存,以实现可见性。 3. **可见性、原子性和有序性**: - 可见性强调线程间变量的同步更新,volatile和final/ synchronized提供了可见性。 - 原子性涉及不可分割的操作,如`int a = 0;`(非long/double类型)是原子操作,而`a++`由于可分割,不具备原子性,需要同步处理。 - 有序性是指操作的执行顺序,volatile禁止指令重排,synchronized保证同一时刻只有一个线程操作特定对象,从而维护了有序执行。 4. **Volatile原理**: - Java通过禁止指令重排来实现volatile的有序性,确保多线程环境下对volatile变量的读写行为按程序顺序发生。 5. **原子类**: - Java并发包提供原子类(如AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等),用于封装原子操作,简化线程安全代码。 理解和掌握这些概念对于编写高效的Java多线程程序至关重要,因为它涉及到并发控制、数据一致性以及性能优化的关键方面。在实际编程中,正确地使用synchronized、volatile、原子类以及合理地设计线程结构可以帮助开发者构建健壮、高效的并发应用。
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