Java内存模型详解:理解并发、重排序与一致性
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更新于2024-07-25
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深入理解Java内存模型是一本关于Java并发编程的重要指南,它详细探讨了Java内存管理和并发编程中的核心概念。本书分为多个章节,从基础概念开始,帮助读者掌握并发编程模型的分类,如共享内存模型和消息传递模型。
章节"并发编程模型的分类"介绍了两种主要的并发模型:共享内存模型,其中线程通过修改和读取共享变量进行通信,比如Java中的synchronized关键字;以及消息传递模型,通过发送和接收消息来控制线程间的交互。同步在共享内存模型中是显式的,程序员需要明确指定同步行为。
"重排序"部分阐述了处理器如何对指令执行进行优化,可能会影响到程序的预期结果。"处理器重排序与内存屏障指令"解释了内存屏障的作用,它们用来防止指令重排序带来的不一致。"happens-before"关系定义了程序执行的逻辑顺序,确保多线程环境中的可见性和一致性。
数据依赖性、as-if-serial语义和程序顺序规则是理解内存模型的关键概念,它们描述了编译器和处理器如何在内存层次上保持执行的正确性。"重排序对多线程的影响"部分讨论了这些规则在实际并发情况下的应用。
"顺序一致性"强调了内存模型的核心目标,即确保多线程程序的执行结果与单线程环境下相同,即使存在并发执行。"数据竞争与顺序一致性保证"部分深入分析了如何避免数据竞争,以维护程序的正确性。
书中还专门探讨了"VOLATILE"关键字的内存语义,它提供了特殊保证,确保对volatile变量的读写不会被重排序。"final"关键字的使用和其在内存模型中的作用也得到了深入剖析,包括写final域的规则、读final域的规则,以及final引用为何不能在构造函数内逸出。
"JMM",即Java内存模型,是Java语言实现内存可见性的核心机制。它定义了处理器如何在多线程环境中协调内存访问,确保了线程安全。书中讨论了JMM的设计、与处理器内存模型的关系以及对旧内存模型的改进,特别是JSR-133规范的引入,增强了内存可见性和一致性。
最后,作者总结了处理器内存模型,强调了JMM在并发编程中的核心地位,并给出了JSR-133对内存模型修补的必要性。全书内容丰富,适合深入学习Java并发编程和内存管理的开发者阅读。
2015-09-22 上传
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