Java高并发8-计算机内存模式以及volatile,sychronized工作原理

一、复习

  • threadLocals是不具有继承性的
  • inheritableThreadLocal类是具有继承性的。
  • Thread类的部分源码解析

二、多CPU的好处

  • 减少线程上下文切换的开销

三、 计算机的内存模型

  • 一块主内存,然后被多个线程所调用,每个线程又有自己的一级缓存,线程共享了二级缓存
  • 出现的问题:一级缓存是每个线程自己独有的,运行的时候,会先去一级缓存里面找,如果没有再去二级缓存,最后去内存,所以如果多个线程对一个共享变量操作的话,就会导致一级缓存里放置的数据是过期的,因此会产生问题。
  • 下面这张图是一个计算机架构模型
8.1
8.1
  • 每个核心都有自己的控制器和计算器,控制器又包含一组寄存器和操作控制器。
  • 由于cache的存在会导致内存不可见问题。
  • synchronized关键字是Java提供的一种原子性内置锁,Java内置的使用者看不到的锁叫做内部锁,又称为监视器锁。线程的执行代码在进入到synchronied语句的时候,会自动获取内部锁,这时候,如果其他线程如果想要获取该共享对象就会进入阻塞状态,除非原线程释放锁,或者抛出异常,或者原线程调用了wait方法主动释放了该锁,其他线程才能拿到资源。
  • 内置锁是一中排他锁,也就是当一个线程释放了锁之后,其他线程才能取得这把锁。

1.为什么synchronized性能低下

  • 因为使用synchronized会造成上下文切换,容易造成多线程阻塞。

2.线程一致性

  • Java中的线程是与操作系统的原生线程是一一对应的,所以当一个线程阻塞的时候,需要从用户态切换到内核态来执行阻塞操作。

3.synchronized实现基本原理

  • 一切操作都是基于内存中的数据来进行的,基本上cache中的数据过时性问题就不存在,总是取内存中的最新数据,总是把最新数据刷新到内存中去。

四、volatile关键字

  • 使用该关键字,基本实现和synchronized一致,都是直接读内存而不是读取线程的工作内存,并且刷新值也是直接刷新到内存。
package com.ruigege.OtherFoundationOfConcurrent2;

public class ThreadNotSafeInteger {

 private int value;

 public int getValue() {
  return value;
 }

 public void setValue(int value) {
  this.value = value;
 }
 

 
}

  • 上面的代码是不安全的,下面举两个线程安全的例子
package com.ruigege.OtherFoundationOfConcurrent2;

public class ThreadSafeInteger1 {
 private int value;

 public synchronized int getValue() {
  return value;
 }

 public synchronized void setValue(int value) {
  this.value = value;
 }
 

}

package com.ruigege.OtherFoundationOfConcurrent2;

public class ThreadSafeInteger2 {

 private volatile int value;

 public int getValue() {
  return value;
 }

 public void setValue(int value) {
  this.value = value;
 }
 
 
}

五、源码:

原文地址:https://www.cnblogs.com/ruigege0000/p/14008790.html