Java并发编程的艺术 记录（三）

Java内存模型

　　并发编程的两个关键问题：

　　　　1.线程之间如何通讯。

　　　　2.线程间如何同步。

　　两种方式：共享内存和消息传递。

　　Java的并发采用的是共享内存模型，Java线程之间的通信总是隐式进行，整个通信过程对程序员完全透明。

　　实例域、静态域和数组元素都存储在堆内存中，堆内存在线程之间共享。Java线程之间的通信由Java内存模型：JMM控制。

　　JMM通过控制主内存与每个线程的本地内存之间的交互，来为Java程序员提供内存可见性保证 。

　　重排序分3种类型:
　　　　1）编译器优化的重排序。编译器在不改变单线程程序语义的前提下，可以重新安排语句的执行顺序。
　　　　2）指令级并行的重排序。现代处理器采用了指令级并行技术（Instruction-LevelParallelism，ILP）来将多条指令重叠执行。如果不存在数据依赖性，处理器可以改变语句对应机器指令的执行顺序。
　　　　3）内存系统的重排序。由于处理器使用缓存和读/写缓冲区，这使得加载和存储操作看上去可能是在乱序执行 。

　　对于处理器重排序，JMM的处理器重排序规则会要求Java编译器在生成指令序列时，插入特定类型的内存屏障（Memory Barriers，Intel称之为Memory Fence）指令，通过内存屏障指令来禁止特定类型的处理器重排序 。

　　happens-before规则如下:
　　　　1.·程序顺序规则：一个线程中的每个操作，happens-before于该线程中的任意后续操作。
　　　　2.·监视器锁规则：对一个锁的解锁，happens-before于随后对这个锁的加锁。
　　　　3.·volatile变量规则：对一个volatile域的写，happens-before于任意后续对这个volatile域的读。
　　　　4.·传递性：如果A happens-before B，且B happens-before C，那么A happens-before C。

　　顺序一致性，可见性保证。所有的操作按程序的顺序执行，而JMM中临界区内的代码可以重排序。

　　volatile写的内存语义如下。
　　　　当写一个volatile变量时，JMM会把该线程对应的本地内存中的共享变量值刷新到主内存。

　　volatile读的内存语义如下。
　　　　当读一个volatile变量时，JMM会把该线程对应的本地内存置为无效。线程接下来将从主内存中读取共享变量。

　　ReentrantLock：有公平锁和非公平锁

　　Java线程之间的通信4种方式
　　　　1）A线程写volatile变量，随后B线程读这个volatile变量。
　　　　2）A线程写volatile变量，随后B线程用CAS更新这个volatile变量。
　　　　3）A线程用CAS更新一个volatile变量，随后B线程用CAS更新这个volatile变量。
　　　　4）A线程用CAS更新一个volatile变量，随后B线程读这个volatile变量