Java内存模型与线程规范解析
"JSR133中文版1-复制.pdf" JSR133全称为Java Specification Request 133,是一份关于Java内存模型(Java Memory Model, JMM)和线程规范的重要文档,主要关注多线程环境下的并发编程问题。这份文档对Java平台的内存模型进行了重大修订,旨在解决并发编程中可能出现的不可预测行为,尤其是与数据竞争和可见性相关的挑战。 1. **锁**:文档提到的锁是控制多线程访问共享资源的一种机制,它确保了线程安全。Java提供了多种类型的锁,包括synchronized关键字和java.util.concurrent库中的Lock接口,来管理线程之间的同步。 2. **顺序一致性(Sequential Consistency)**:是一种理想化的内存模型,所有线程看到的操作顺序都与全局排序一致,提供了一种强一致性保证。在实际的Java内存模型中,为了效率,并不要求完全的顺序一致性,但其目标是尽可能接近这种模型。 3. **final字段**:final关键字用于声明不可变变量,JSR133规范强化了final字段的语义,确保一旦初始化完成,final字段的值对于所有线程都是可见的,且不能被修改。 4. **内存模型**:内存模型定义了如何在多线程环境中存储、读取和更新共享变量,以及这些操作的可见性。Java内存模型规定了何时以及如何进行线程间的通信,以确保正确性和一致性。 5. **Happens-Before关系**:这是一种用于描述操作之间顺序的逻辑关系,如果一个操作发生在另一个操作之前,那么前者对内存的影响对后者来说是可见的。 6. **因果关系**:在执行过程中,如果一个操作可以影响到另一个操作的结果,它们之间就存在因果关系。内存模型需要保证这种关系的完整性。 7. **执行过程的定义**:文档详细描述了执行过程的构成,包括动作、执行过程的良构性、因果要求以及可观察行为等,这些都是理解Java内存模型的关键概念。 8. **经典测试用例**:文档列举了一些经典测试用例,用来展示内存模型允许和禁止的行为,帮助开发者理解和避免并发编程中的陷阱。 9. **字分裂(Word Tearing)**:是指在一个操作中,64位的数据可能会被分割成两个32位的部分,这在某些处理器架构上可能导致数据不一致性。 10. **double和long的非原子性处理**:在某些平台上,写入double和long可能不是原子的,这意味着它们的写操作可能分两次完成,这也可能引发数据竞争问题。 11. **公平性**:公平性是指线程获取锁的策略,是否保证每个等待的线程都能按照请求的顺序获得锁。非公平锁可能让某些线程长时间等待。 12. **wait、notify和interrupt**:这些是Object类中的方法,用于线程间通信。wait使线程进入等待状态,notify唤醒一个等待的线程,interrupt中断线程。它们的正确使用对于线程间的协作至关重要。 13. **Sleep和Yield**:Thread.sleep()让当前线程暂停指定时间,而Thread.yield()则让当前线程让出CPU执行权给其他线程。 14. **终结操作(Finalization)**:当对象不再被引用且垃圾收集器准备回收时,会触发终结操作。这部分讨论了终结操作的实现和与内存模型的交互。 JSR133规范的引入极大地提高了Java平台的并发性能和正确性,使得开发者能够编写出更加可靠和高效的并发程序。通过理解这些核心概念和规则,开发者可以更好地应对多线程环境中的挑战。
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