本博客系列是学习并发编程过程中的记录总结.由于文章比较多,写的时间也比较散,所以我整理了个目录贴(传送门),方便查阅. 并发编程系列博客传送门 前言 之前的文章中讲到,JMM是内存模型规范在Java语言中的体现.JMM保证了在多核CPU多线程编程环境下,对共享变量读写的原子性.可见性和有序性. 本文就具体来讲讲JMM是如何保证共享变量访问的有序性的. 指令重排 在说有序性之前,我们必须先来聊下指令重排,因为如果没有指令重拍的话,也就不存在有序性问题了. 指令重排是指编译器和处理器在不影响代码单线…

前言 解决并发编程中的可见性和有序性问题最直接的方法就是禁用CPU缓存和编译器的优化.但是,禁用这两者又会影响程序性能.于是我们要做的是按需禁用CPU缓存和编译器的优化. 如何按需禁用CPU缓存和编译器的优化就需要提到Java内存模型.Java内存模型是一个复杂的规范.其中最为重要的便是Happens-Before规则.下面我们先介绍如何利用Happens-Before规则解决可见性和有序性问题,然后我们再扩展简单介绍下Java内存模型以及我们前篇文章提到的重排序概念. volatile 在前一…

一.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内存访问效果. Java内存模型规定了所有的变量都存储在主内存(Main Memory)中(此处的主内存与 物理硬件时的主内存名字一样,两者也可以互相类比,但此处仅是虚拟机内存的一部分).每条线程还有自己的工作内存(Working Memory,可与操作系统的处理器高速缓存类比),线程的工作内存…

概述 多任务处理在现代计算机操作系统中几乎已是一项必备的功能了.在许多情况下,让计算机同时去做几件事情,不仅是因为计算机的运算能力强大了,还有一个很重要的原因是计算机的运算速度与它的存储和通信子系统速度的差距太大,大量的时间都花费在磁盘I/O.网络通信或者数据库访问上.如果不希望处理器在大部分时间里都处于等待其他资源的状态,就必须使用一些手段去把处理器的运算能力“压榨”出来,否则就会造成很大的浪费,而让计算机同时处理几项任务则是最容易想到.也被证明是非常有效的“压榨”手段. 除了充分利用计算机处…

在<Java内存模型(JMM)详解>一文中我们已经讲到了Java内存模型的基本结构以及相关操作和规则.而Java内存模型又是围绕着在并发过程中如何处理原子性.可见性以及有序性这三个特征来构建的.本篇文章就带大家了解一下相关概念.原则等内容. 原子性 原子性即一个操作或一系列是不可中断的.即使是在多个线程的情况下,操作一旦开始,就不会被其他线程干扰. 比如,对于一个静态变量int x两条线程同时对其赋值,线程A赋值为1,而线程B赋值为2,不管线程如何运行,最终x的值要么是1,要么是2,线程A和线…

JVM运行时内存结构回顾 在JVM相关的介绍中,有说到JAVA运行时的内存结构,简单回顾下 整体结构如下图所示,大致分为五大块 而对于方法区中的数据,是属于所有线程共享的数据结构 而对于虚拟机栈中数据结构,则是线程独有的,被保存在线程私有的内存空间中,所以这部分数据不涉及线程安全的问题 不管是堆还是栈,他们都是保存在主内存中的 线程堆栈包含正在执行的每个方法的所有局部变量(调用堆栈上的所有方法).线程只能访问它自己的线程堆栈. 由线程创建的局部变量对于创建它的线程以外的所有其他线程是不可见的.…

1.Java HotSpot JVM运行时数据区 Java内存模型即Java Memory Model,简称JMM.JMM定义了Java 虚拟机(JVM)在计算机内存(RAM)中的工作方式.JVM是整个计算机虚拟模型,所以JMM是隶属于JVM的. 如果我们要想深入了解Java并发编程,就要先理解好Java内存模型.Java内存模型定义了多线程之间共享变量的可见性以及如何在需要的时候对共享变量进行同步.原始的Java内存模型效率并不是很理想,因此Java1.5版本对其进行了重构,现在的Java8仍…

什么是 Java 内存模型? 导致可见性的原因是缓存,导致有序性的原因是编译优化,那解决可见性. 有序性最直接的办法就是禁用缓存和编译优化,但是这样问题虽然解决了,我们程序的性能可就堪忧了.   合理的方案应该是按需禁用缓存以及编译优化.那么,如何做到“按需禁用”呢?对于并发程序,何时禁用缓存以及编译优化只有程序员知道,那所谓“按需禁用”其实就是指按照程序员的要求来禁用.所以,为了解决可见性和有序性问题,只需要提供给程序员按需禁用缓存和编译优化的方法即可.   Java 内存模型是个很复杂的规范…

文题 "跬步千里" 主要是为了凸显这篇文章的基础性与重要性(狗头),并发编程这块的知识也确实主要围绕着 JMM 和三大性质来展开. 全文脉络如下: 1)为什么要学习并发编程? 2)为什么需要并发编程? 3)介绍 Java 内存模型 4)详解 Java 内存模型的三大性质(原子性.可见性.有序性),这也是判断线程安全的三个重要指标.以原子性为例,大致行文逻辑如下: 什么是原子性 不满足原子性会导致什么问题 如何保证原子性 为什么要学习并发编程 对于 "我们为什么要学习并发编程?…

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…

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…

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…

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…

Java内存模型 (1). 主内存与工作内存 Java内存模型规定了所有的变量都存储在主内存中． 每类线程的变量的主内存副本拷贝,线程对变量的所有操作(读操作,赋值操作等)都必须工作内存中进行,而不能直接读写主内存中的变量． 不同的线程之间无法直接访问对方工作内存中的变量,线程间变量的传递均需要通过主内存来完成． (2)内存之间额操作 主内存与工作内存交互,Java内存模型定义了8种操作来完成． a)lock(锁定):作用于主内存的变量,它把一个变量标识为一条线性独占的状态． b)ublock(…

JMM:Java Memory Model(Java内存模型),围绕着在并发过程中如何处理可见性.原子性.有序性这三个特性而建立的模型. 可见性:JMM提供了volatile变量定义,final.synchronized块来保证可见性. 如:线程a将共享变量x=1写入内存的时候,如何保证线程b读取到共享变量x的值为1,这就是JMM所做的事情. JMM通过控制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的保证. 原子性:JMM提供了访问基本数据类型(store和write)…

转自:http://www.cnblogs.com/BangQ/p/4045954.html 1.JMM简介 2.堆和栈 3.本机内存 4.防止内存泄漏   1.JMM简介   i.内存模型概述 Java平台自动集成了线程以及多处理器技术,这种集成程度比Java以前诞生的计算机语言要厉害很多,该语言针对多种异构平台的平台独立性而使用的多线程技术支持也是具有开拓性的一面,有时候在开发Java同步和线程安全要求很严格的程序时,往往容易混淆的一个概念就是内存模型.究竟什么是内存模型?内存模型描述了程序…

自己写的代码,6个月不看也是别人的代码,自己学的知识也同样如此,学完的知识如果不使用或者不常常回顾,那么还不是自己的知识. 要认识java线程安全,必须了解两个主要的点:java的内存模型,java的线程同步机制.特别是内存模型,java的线程同步机制很大程度上都是基于内存模型而设定的. 浅谈java内存模型        不同的平台,内存模型是不一样的,但是jvm的内存模型规范是统一的.其实java的多线程并发问题最终都会反映在java的内存模型上,所谓线程安全无非是要控制多个线程对某个资源的…

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…

java内存模型与线程 参考 http://baike.baidu.com/view/8657411.htm http://developer.51cto.com/art/201309/410971_all.htm http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3447546.html 计算机的CPU计算能力超强,其计算速度与 内存等存储 和通讯子系统的速度相比快了几个数量级, 数据加载到内存中后,cpu处理器运算处理时,大部分时间花在等待获取去获取磁盘IO.网络通…

更多内容参见<并发与同步>系列 一.引子 二.JMM 三.Java中的线程 四.线程安全 五.锁优化       一.引子 运算能力 摩尔定律:晶体管数量,代表的CPU的频率 Amdahl定律:并行化与串行化的比重,代表的是多核心并行处理   物理机 物理机遇到的并发问题与虚拟机中的情况有不少相似之处,物理机对并发的处理方案对于虚拟机的实现也有相当大的参考意义. 高速缓存:处理器和内存存取速度差异大,高速缓存做缓冲. 高速缓存的问题:缓存一致性:因为每个处理器都有自己的高速缓存,而它们又共享同…

学习资料:http://www.infoq.com/cn/articles/Java-memory-model-1 Java的并发采用的是共享内存模型(而非消息传递模型),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.多个线程之间是不能直接传递数据交互的,它们之间的交互只能通过共享变量来实现 同步是显式进行的.程序员必须显式指定某个方法或某段代码需要在线程之间互斥执行. 1.多线程通信 1.1 内存模型 Java线程之间的通信由Java内存模型(JMM)控制,JM…

1. 并发编程的3个概念 并发编程时,要想并发程序正确地执行,必须要保证原子性.可见性和有序性.只要有一个没有被保证,就有可能会导致程序运行不正确. 1.1. 原子性 原子性:即一个或多个操作要么全部执行并且执行过程中不会被打断,要么都不执行. 一个经典的例子就是银行转账:从账户A向账户B转账1000元,此时包含两个操作:账户A减去1000元,账户B加上1000元.这两个操作必须具备原子性才能保证转账安全.假如账户A减去1000元之后,操作被打断了,账户B却没有收到转过来的1000元,此时就出问…

多线程概念的引入是人类又一次有效压寨计算机的体现,而且这也是非常有必要的,因为一般运算过程中涉及到数据的读取,例如从磁盘.其他系统.数据库等,CPU的运算速度与数据读取速度有一个严重的不平衡,期间如果按一条线程执行将会在很多节点产生阻塞,使计算效率低下.另外,服务器端是java最擅长的领域,作为服务器必须要能同时响应多个客户端的请求,同样需要多线程的支持.在多线程情况下,高并发将带来数据的共享与竞争问题,tomcat作为中间件将多线程并发等细节尽量封装起来处理,使用户对多线程透明,更多地关注业务…

在并发编程中,需要处理两个关键问题:线程之间如何通信,以及线程之间如何同步.通信是指线程之间如何交换信息,在命令式编程中,线程之间的通信机制有两种:内存共享和消息传递.      同步是指程序中用于控制不同线程间的操作发生相对顺序的机制.在共享内存并发模型中,同步是显性进行的.程序员需要显性设置某段代码在线程之间的互斥执行.在消息传递的并发模型中,由于消息的发送必须在消息的接受之前,因此同步是隐性进行的.      Java并发采用的是共享内存模型.        Java内存模型(JMM)的关…

Java虚拟机规范中定义了Java内存模型(Java Memory Model,JMM)用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内存访问效果(“即Java程序的 write once run anywhere”). 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,在某些场景就必须针对不同的平台来编写程序. 1.主内存和工作内存 Java内存模型的主要目标是定义程序中各个变量的访问…

Java内存模型虽说是一个老生常谈的问题 ,也是大厂面试中绕不过的,甚至初级面试也会问到.但是真正要理解起来,还是相当困难,主要这个东西看不见,摸不着.网上已经有大量的博客,但是人家的终究是人家的,自己也要好好的去理解,去消化.今天我也来班门弄斧,说下Java内存模型. 说到Java内存模型,不得不说到 计算机硬件方面的知识. 计算机硬件体系 我们都知道CPU 和 内存是计算机中比较核心的两个东西,它们之间会频繁的交互,随着CPU发展越来越快,内存的读写的速度远远不如CPU的处理速度,所以CPU…

原文:多线程之Java内存模型(JMM)(一) 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. 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…

Java 内存模型 屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异. 1 主内存和工作内存之间的交互 2 对于 volatile 型变量的特殊规则 关键字 volatile 是 Java 虚拟机提供的最轻量级的同步机制. 一个变量被定义为 volatile 的特性: 保证此变量对所有线程的可见性.但是操作并非原子操作,并发情况下不安全. 如果不符合 运算结果并不依赖变量当前值,或者能够确保只有单一的线程修改变量的值 和 变量不需要与其他的状态变量共同参与不变约束 就要通过加锁(使用 synchroniz…

1.Java内存模型概述 Java内存模型是一种抽象概念,不是真实存在的.主要定义了程序中各个变量的访问规则,即在虚拟机中将变量存储到内存和从内存取出变量这样的底层细节.注意:这里的变量仅包括实例字段.静态字段.构成数组对象的元素,但不包括局部变量与方法参数.因为后者是线程私有的,不会被共享,自然就不存在竞争问题. 2.主内存与工作内存 Java内存模型规定了所有的变量都存储在主存中.每条线程还有自己的工作内存,工作内存中保存了该线程使用到的变量的主内存拷贝副本,线程对变量的操作都在工作内存中进…