一.Java内存模型 硬件处理 电脑硬件,我们知道有用于计算的cpu.辅助运算的内存.以及硬盘还有进行数据传输的数据总线.在程序执行中很多都是内存计算,cpu为了更快的进行计算会有高速缓存,最后同步至主内存,大概的交互如下图     为了使处理器内部的运算单元能够被充分的利用,处理器可能会对输入代码进行乱序执行优化,然后将计算后的结果进行重组,保证该结果和顺序执行的结果是一致的(单位时间内,一个core只能执行一个线程,所以结果的一致仅限一个线程内). Java内存模型 Java内存模型是语言级…

引言 在计算机系统的发展过程中,由于CPU的运算速度和计算机存储速度之间巨大的差距.为了解决CPU的运算速度和计算机存储速度之间巨大的差距,设计人员在CPU和计算机存储之间加入了高速缓存来做为他们之间的桥梁,在运算时,先将数据拷贝到高速缓存中,计算完成后再将结果写入计算机存储,这样大大提高了计算效率,避免重复多次访问计算机存储造成的cpu资源浪费. 尽管这样,CPU还是存在很多空闲的时间段,为了压榨CPU的性能,多任务处理诞生了,同时多任务处理导致任务之间共享资源的争抢,从而引发了并发问题. 在…

面试官:今天想跟你聊聊Java内存模型,这块你了解过吗? 候选者:嗯,我简单说下我的理解吧.那我就从为什么要有Java内存模型开始讲起吧 面试官:开始你的表演吧. 候选者:那我先说下背景吧 候选者:1. 现有计算机往往是多核的,每个核心下会有高速缓存.高速缓存的诞生是由于「CPU与内存(主存)的速度存在差异」,L1和L2缓存一般是「每个核心独占」一份的. 候选者:2. 为了让CPU提高运算效率,处理器可能会对输入的代码进行「乱序执行」,也就是所谓的「指令重排序」 候选者:3. 一次对数值的修改操…

在上一篇聊聊高并发(三十三)从一致性(Consistency)的角度理解Java内存模型 我们说了Java内存模型是一个语言级别的内存模型抽象.它屏蔽了底层硬件实现内存一致性需求的差异,提供了对上层的统一的接口来提供保证内存一致性的编程能力. 在一致性这个问题域中,各个层面扮演的角色大致例如以下: 1. 一致性模型,定义了各种一致性模型的理论基础 2. 硬件层,提供了实现某些一致性模型的硬件能力.硬件在默认情况下依照最主要的方式执行,比方 对同一个线程没有数据依赖的指令能够重排序优化运行,有数据…

1. JMM的介绍 在上一篇文章中总结了线程的状态转换和一些基本操作,对多线程已经有一点基本的认识了,如果多线程编程只有这么简单,那我们就不必费劲周折的去学习它了.在多线程中稍微不注意就会出现线程安全问题,那么什么是线程安全问题?我的认识是,在多线程下代码执行的结果与预期正确的结果不一致,该代码就是线程不安全的,否则则是线程安全的.虽然这种回答似乎不能获取什么内容,可以google下.在<<深入理解Java虚拟机>>中看到的定义.原文如下: 当多个线程访问同一个对象时,如果不用考虑…

今天简单聊聊什么叫做 Java 内存模型,不是 JVM 内存结构哦. JMM 是一个语言级别的内存模型,处理器的硬件模型是硬件级别,Java中的内存模型是内存可见性的基本保证.从而为我们 volatile 实现内存可见性提供了基石.主要目的就是让 Java 程序员在各种平台下达到一致性访问效果 JMM决定一个线程对共享变量的写入何时对另一个线程可见,尤其是在对共享变量的读写,修改后其他线程立刻内读取到,这个就是JMM主要作用.从抽象的角度来看,JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系:线程之间的共…

本人免费整理了Java高级资料,涵盖了Java.Redis.MongoDB.MySQL.Zookeeper.Spring Cloud.Dubbo高并发分布式等教程,一共30G,需要自己领取.传送门:https://mp.weixin.qq.com/s/JzddfH-7yNudmkjT0IRL8Q 1. JMM的介绍 在上一篇文章中总结了 线程的状态转换以及基本操作​zhuanlan.zhihu.com 对多线程已经有一点基本的认识了,如果多线程编程只有这么简单,那我们就不必费劲周折的去学习它了.…

经过四篇博客阐述,我相信各位对Java内存模型有了最基本认识了,下面LZ就做一个比较简单的总结. 总结 JMM规定了线程的工作内存和主内存的交互关系,以及线程之间的可见性和程序的执行顺序.一方面,要为程序员提供足够强的内存可见性保证:另一方面,对编译器和处理器的限制要尽可能地放松.JMM对程序员屏蔽了CPU以及OS内存的使用问题,能够使程序在不同的CPU和OS内存上都能够达到预期的效果. Java采用内存共享的模式来实现线程之间的通信.编译器和处理器可以对程序进行重排序优化处理,但是需要遵守一些…

前言 本文已经收录到我的 Github 个人博客,欢迎大佬们光临寒舍: 我的 GIthub 博客 学习导图 一.为什么要学习内存模型与线程? 并发处理的广泛应用是 Amdah1 定律代替摩尔定律成为计算机性能发展源动力的根本原因,也是人类压制计算机运算能力的最有力武器 线程通信是指线程之间以何种机制来交换信息.在命令式编程中,线程之间的通信机制有两种:共享内存和消息传递. 线程同步是指程序用于控制不同线程之间操作发生相对顺序的机制. Java 的并发采用的是共享内存模型,Java 线程之间的通信…

面试官:我记得上一次已经问过了为什么要有Java内存模型 面试官:我记得你的最终答案是:Java为了屏蔽硬件和操作系统访问内存的各种差异,提出了「Java内存模型」的规范,保证了Java程序在各种平台下对内存的访问都能得到一致效果 候选者:嗯,对的 面试官:要不,你今天再来讲讲Java内存模型这里边的内容呗? 候选者:嗯,在讲之前还是得强调下:Java内存模型它是一种「规范」,Java虚拟机会实现这个规范. 候选者:Java内存模型主要的内容,我个人觉得有以下几块吧 候选者:1. Java内存模…

俗话说,自己写的代码,6个月后也是别人的代码……复习!复习!复习!涉及到的知识点总结如下: 为什么学习Java的内存模式 缓存一致性问题 什么是内存模型 JMM(Java Memory Model)简介 volatitle关键字 原子性 可见性 有序性 指令重排 先行发生——happen-before原则 解释执行和编译执行 其他语言(c和c++)也有内存模型么? 为什么需要关注Java内存模型?   之前有一个我实习的同事(已经工作的)反讽我:学(关注)这个有什么用? 我没有回答,我牢记一句话…

在并发编程中,多个线程之间采取什么机制进行通信(信息交换),什么机制进行数据的同步? 在Java语言中,采用的是共享内存模型来实现多线程之间的信息交换和数据同步的. 线程之间通过共享程序公共的状态,通过读-写内存中公共状态的方式来进行隐式的通信.同步指的是程序在控制多个线程之间执行程序的相对顺序的机制,在共享内存模型中,同步是显式的,程序员必须显式指定某个方法/代码块需要在多线程之间互斥执行. 在说Java内存模型之前,我们先说一下Java的内存结构,也就是运行时的数据区域: Java虚拟机在执…

What is a memory model, anyway? In multiprocessorsystems, processors generally have one or more layers of memory cache, whichimproves performance both by speeding access to data (because the data iscloser to the processor) and reducing traffic on the…

概要 文章是<深入理解Java内容模型>读书笔记,该书总共包括了3部分的知识. 第1部分,基本概念 包括"并发.同步.主内存.本地内存.重排序.内存屏障.happens before规则.as-if-serial规则.数据依赖性.顺序一致性模型.JMM的含义和意义". 第2部分,同步机制 该部分中就介绍了"同步"的3种方式:volatile.锁.final.对于每一种方式,从该方式的"特性"."建立的happens befo…

原文地址:http://www.codeceo.com/article/java-memory-6.html 与前面介绍的锁和Volatile相比较,对final域的读和写更像是普通的变量访问.对于final域,编译器和处理器要遵守两个重排序规则: 在构造函数内对一个final域的写入,与随后把这个被构造对象的引用赋值给一个引用变量,这两个操作之间不能重排序. 初次读一个包含final域的对象的引用,与随后初次读这个final域,这两个操作之间不能重排序. 下面,我们通过一些示例性的代码来分别说…

原文地址:http://www.codeceo.com/article/java-memory-4.html Volatile的特性 当我们声明共享变量为volatile后,对这个变量的读/写将会很特别.理解volatile特性的一个好方法是:把对volatile变量的单个读/写,看成是使用同一个监视器锁对这些单个读/写操作做了同步.下面我们通过具体的示例来说明,请看下面的示例代码: class VolatileFeaturesExample { volatile long vl = 0L; /…

原文地址:http://www.codeceo.com/article/java-memory-3.html 数据竞争与顺序一致性保证 当程序未正确同步时,就会存在数据竞争.java内存模型规范对数据竞争的定义如下: 在一个线程中写一个变量, 在另一个线程读同一个变量, 而且写和读没有通过同步来排序. 当代码中包含数据竞争时,程序的执行往往产生违反直觉的结果(前一章的示例正是如此).如果一个多线程程序能正确同步,这个程序将是一个没有数据竞争的程序. JMM对正确同步的多线程程序的内存一致性做了如…

原文地址:http://www.codeceo.com/article/java-memory-1.html 并发编程模型的分类 在并发编程中,我们需要处理两个关键问题:线程之间如何通信及线程之间如何同步(这里的线程是指并发执行的活动实体).通信是指线程之间以何种机制来交换信息.在命令式编程中,线程之间的通信机制有两种:共享内存和消息传递. 在共享内存的并发模型里,线程之间共享程序的公共状态,线程之间通过写-读内存中的公共状态来隐式进行通信.在消息传递的并发模型里,线程之间没有公共状态,线程之间…

转载关于java内存模型的系列文章,写的非常好. 深入理解java内存模型(一)--基础 深入理解java内存模型(二)--重排序 深入理解java内存模型(三)--顺序一致性 深入理解java内存模型(四)--volatile 深入理解java内存模型(五)--锁 深入理解java内存模型(六)--final 深入理解java内存模型(七)--总结…

Java内存模型规范了Java虚拟机与计算机内存是如何协同工作的.Java虚拟机是一个完整的计算机的一个模型,因此这个模型自然也包含一个内存模型——又称为Java内存模型. 如果你想设计表现良好的并发程序,理解Java内存模型是非常重要的.Java内存模型规定了如何和何时可以看到由其他线程修改过后的共享变量的值,以及在必须时如何同步的访问共享变量. 原始的Java内存模型存在一些不足,因此Java内存模型在Java1.5时被重新修订.这个版本的Java内存模型在Java8中人在使用. Java内…

1. 概述 多任务和高并发是衡量一台计算机处理器的能力重要指标之一.一般衡量一个服务器性能的高低好坏,使用每秒事务处理数(Transactions Per Second,TPS)这个指标比较能说明问题,它代表着一秒内服务器平均能响应的请求数,而TPS值与程序的并发能力有着非常密切的关系.在讨论Java内存模型和线程之前,先简单介绍一下硬件的效率与一致性. 2.硬件的效率与一致性 由于计算机的存储设备与处理器的运算能力之间有几个数量级的差距,所以现代计算机系统都不得不加入一层读写速度尽可能接近处理…

翻译自wiki百科:https://en.wikipedia.org/wiki/Java_memory_model 没找到直接在wiki上编辑中文的页面,我就在这翻译下,自己学习用. java内存模型描述了线程在java编程中如何和内存交互.连同单线程执行代码描述,这个内存模型提供java编程语言的含义. 原始的java内存模型是在1995年发展的,被广泛看作破坏,阻止很多运行时的优化的并且对代码安全不提供足够强的保证的. 环境 java 编程语言和平台提供线程功能.线程之间的同步对开发者很难理…

什么是Java内存模型 Java虚拟机规范中试图定义一种Java内存模型(Java Memory Model,JMM)来屏蔽掉各种硬件和操作系统的访问差异,以实现让Java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果.在此之前,主流程序语言(如C/C++等)直接使用物理硬件和操作系统的内存模型,因此,会由于不同平台上内存模型的差异,有可能导致程序在一套平台上并发完全正常,而在另外一套平台上并发访问却经常出错,因此在某些场景下就不许针对不同的平台来编写程序. Java内存模型即要定义得足够严谨,才能…

与前面介绍的锁和 volatile 相比较,对 final 域的读和写更像是普通的变量访问.对于final 域,编译器和处理器要遵守两个重排序规则: 在构造函数内对一个 final 域的写入,与随后把这个被构造对象的引用赋值给一个引用变量,这两个操作之间不能重排序. 初次读一个包含 final 域的对象的引用,与随后初次读这个 final 域,这两个操作之间不能重排序. 下面,我们通过一些示例性的代码来分别说明这两个规则: public class FinalExample { int i; /…

volatile 的特性 当我们声明共享变量为 volatile 后,对这个变量的读/写将会很特别.理解 volatile 特性的一个好方法是:把对 volatile 变量的单个读/写,看成是使用同一个锁对这些单个读/写操作做了同步.下面我们通过具体的示例来说明,请看下面的示例代码: class VolatileFeaturesExample { //使用volatile声明64位的long型变量 volatile long vl = 0L; public void set(long l) {…

数据竞争与顺序一致性保证 当程序未正确同步时,就会存在数据竞争.java 内存模型规范对数据竞争的定义如下: 在一个线程中写一个变量, 在另一个线程读同一个变量, 而且写和读没有通过同步来排序. 当代码中包含数据竞争时,程序的执行往往产生违反直觉的结果(前一章的示例正是如此).如果一个多线程程序能正确同步,这个程序将是一个没有数据竞争的程序. JMM 对正确同步的多线程程序的内存一致性做了如下保证: 如果程序是正确同步的,程序的执行将具有顺序一致性(sequentially consistent…

基础 并发编程模型的分类 在并发编程中,我们需要处理两个关键问题:线程之间如何通信及线程之间如何同步(这里的线程是指并发执行的活动实体).通信是指线程之间以何种机制来交换信息.在命令式编程中,线程之间的通信机制有两种:共享内存和消息传递. 在共享内存的并发模型里,线程之间共享程序的公共状态,线程之间通过写-读内存中的公共状态来隐式进行通信.在消息传递的并发模型里,线程之间没有公共状态,线程之间必须通过明确的发送消息来显式进行通信. 同步是指程序用于控制不同线程之间操作发生相对顺序的机制.在共享内…

1.Java内存模型 Java虚拟机在执行程序时把它管理的内存分为若干数据区域,这些数据区域分布情况如下图所示: 程序计数器:一块较小内存区域,指向当前所执行的字节码.如果线程正在执行一个Java方法,这个计数器记录正在执行的虚拟机字节码指令的地址,如果执行的是Native方法,这个计算器值为空. Java虚拟机栈:线程私有的,其生命周期和线程一致,每个方法执行时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表.操作数栈.动态链接.方法出口等信息. 本地方法栈:与虚拟机栈功能类似,只不过虚拟机栈为虚拟机执行J…

类似物理上的计算机系统,Java虚拟机规范中也定义了一种Java内存模型,即Java Memory Model(JMM),来屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异,以实现让Java程序在各种平台下都能达到一致的并发效果.现在最新的Java内存模型规范是JSR-133,即Java内存模型与线程规范,这套规范包含:线程之间如何通过内存通信:线程之间通过什么方式通信才合法,才能得到期望的结果. 理解内存模型对Java的并发编程有很大的帮助. >>Java内存模型 JMM决定一个线程对共享变量的写入何…

提纲挈领地说一下Java内存模型: 什么是Java内存模型 Java内存模型定义了一种多线程访问Java内存的规范.Java内存模型要完整讲不是这里几句话能说清楚的,我简单总结一下Java内存模型的几部分内容: (1)Java内存模型将内存分为了 主内存和工作内存 .类的状态,也就是类之间共享的变量,是存储在主内存中的,每次Java线程用到这些主内存中的变量的时候,会读一次主内存中的变量,并让这些内存在自己的工作内存中有一份拷贝,运行自己线程代码的时候,用到这些变量,操作的都是自己工作内存中的那…