JAVA并发编程实践与内存模型解析

"这份PPT主要讲解了Java并发编程的基础知识，包括JVM内存模型、线程栈与堆内存的工作原理、并发编程中的线程安全问题以及可见性保证机制。内容涵盖了对象分配、基本类型的线程安全性、final与volatile的作用、synchronized的使用以及Happen-Before原则，同时提及了系统内存的MESI协议概念。" 在Java并发编程中，理解JVM内存模型是至关重要的。根据描述，堆内存是所有对象的存储区域，所有的对象及其属性都位于共享堆空间中，而堆内存的分配是单字节对齐的，对于short类型，在堆中会扩展为int。另一方面，每个线程拥有自己的独立栈空间，用于存放基本类型变量和对象引用，栈内存按照4字节对齐，short类型在栈中会被转换为int。 线程安全是并发编程的核心问题。局部变量存储在线程栈中，由于每个线程有自己的栈，因此局部变量不会引发竞争，从而保证线程安全。然而，对象地址存储在栈上，指向堆中的对象，这意味着并发读写可变状态的对象时需要特别注意线程安全问题。对于基本类型，如int和char的读写是线程安全的，但long和double的读写可能因高低字节问题导致非线程安全，而i++这样的复合操作同样需要同步控制。 为了确保线程间的可见性，Java提供了final关键字来保证初始化的final字段的可见性，volatile关键字保证了对volatile字段的读写操作的可见性，而synchronized关键字则可以确保在同步块内的读写操作对其他线程可见。此外，Happen-Before原则是一系列规则，如程序次序法则、监视器法则、volatile变量法则等，它们定义了特定操作之间的顺序，以保证并发编程的正确性。 最后，提到了系统内存的MESI协议，这是CPU缓存一致性的一种解决方案，用于协调多个CPU核心对同一内存位置的访问。当CPU写入数据时，会根据协议的状态决定是否更新Cache或内存，以确保数据的一致性。 这份PPT深入浅出地介绍了Java并发编程的关键概念，对于理解和解决并发问题有着极大的帮助。