第12章 Java内存模型与线程

参考《深入理解Java虚拟机》

一、Java内存模型

1、Java内存模型

2、内存间交互操作 

流程图：

3、volatile关键字

两个特性：

3.1、保证变脸对所有线程的可见性；

由于volatile变量只能保证可见性，在不符合两条规则的运算场景中，仍然需要通过枷锁来保证原子性。

①运算结果并不依赖变量的当前值，或者能够确保只有单一的线程修改变量的值。

②变量不需要与其他的状态变量共同参与不变约束。

3.2、禁止指令重排序优化。

4、对于long和double型变量的特殊规则

对于64位的数据类型（long和double），允许虚拟机将没有被volatile修饰的64位数据的读写操作划分为两次32位的操作来进行，即允许虚拟机实现选择可以不保证64位数据类型的load、store、read和write这4个操作的原子性，这点就是所谓的long和double的非原子性协定。

5、并发编程三种特性

原子性、可见性和有序性（含义不在赘述）。

除了volatile之外，Java还有两个关键字能实现可见性，即synchronize和final。

6、先行发生原则

程序次序规则、管程锁定规则、volatile变量规则、线程启动规则、线程终止规则、线程中断规则、对象终结规则、传递性。

二、线程

1、线程的实现

实现线程主要有3中方式：使用内核线程实现、使用用户线程实现和使用用户线程加轻量级进程混合实现。

1.1、使用内核线程实现

内核线程（Kernel-Level Thread，KLT）就是直接由操作系统内核（Kernel，下称内核）支持的线程，这种线程由内核来完成线程切换，内核通过操作调度器（Scheduler）对线程进行调度，并负责将线程任务映射到各个处理器上。每个内核线程可以视为内核的一个分身，这样操作系统就有能力同时处理多件事情，支持多线程的内核就叫做多线程内核（Multi-Thread Kernel）。

程序一般不会直接去使用内核线程，而是去使用内核线程的一种高级接口--轻量级进程（Light Weight Process，LWP），轻量级进程就是我们通常意义上所讲的线程，由于每个轻量级进程都由一个内核线程支持，因此只有先支持内核线程，才能有轻量级进程。

1.2、使用用户线程实现

1.3、使用用户线程加轻量级进程混合实现

1.4、Java线程的实现

2、Java线程调度

线程调度是指系统为线程分配处理器使用权的过程，主要调度方式有两种，分别是协同式线程调度和抢占式线程调度。

3、线程状态转换（图片来自JavaGuide）