梁飞《Java并发编程常识》详解:内存模型与并发控制

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《Java并发编程常识》是阿里巴巴dubbo作者梁飞撰写的一本深入解析Java并发编程的经典之作。本书主要探讨了Java平台上的并发编程技术,涵盖了JVM内存模型、线程栈与堆、数据可见性和内存一致性模型等方面。 首先,关于JVM内存模型,Java的对象存储在共享的堆空间中,所有线程都可以访问。堆内存采用单字节对齐,对于short类型的值没有特殊处理。每个线程有自己的线程栈,存储基本类型和对象的引用,栈内存遵循4字节对齐规则,例如short会变为int类型。栈上的局部变量是线程私有的,不会引起竞争,保证了线程安全性。方法参数在栈顶交叉存储,不进行实际拷贝,这有助于减少中间状态的读取,提高效率。 对象地址作为引用,占用4字节,指向堆中的数据。方法中的局部变量以及方法参数都位于线程栈,这使得这些变量在多线程环境下不会相互干扰。PC指针用于跟踪当前执行的位置。 内存可见性的讨论涉及对象类型和基本类型。对象地址的读写是原子的,因此是线程安全的,尤其是当读取的是不可变状态时。基本类型如int和char的读写也是线程安全的,但long和double由于高位和低位的独立性,可能导致非线程安全。组合操作如i++可能引入竞态条件,需要额外处理。 `final`关键字确保了初始化后的值在整个程序中可见,`volatile`关键字则保证了对volatile变量的读写操作的可见性。`synchronized`关键字用于实现线程同步,确保在同步块内部对共享变量的读写操作具有可见性。HappenBefore关系是内存模型的重要概念,它规定了事件之间的相对顺序,包括程序次序法则、监视器法则、volatile变量法则等。 此外,书中还介绍了线程启动和终结法则,以及中断和终结的内存可见性规则。这些法则确保了线程间通信的正确性。最后,系统内存管理中的MESI协议(Modified、Exclusive、Shared、Invalid)被提及,它描述了缓存一致性策略,即不同处理器之间的数据如何保持一致,以避免竞态条件和数据不一致。 《Java并发编程常识》深入剖析了Java并发编程的基础理论,帮助读者理解和掌握如何在多线程环境中设计高效、线程安全的代码,是并发编程学习者不可或缺的参考资料。