Java併發編程的藝術 記錄（三）

Java內存模型

　　併發編程的兩個關鍵問題：

　　　　1.線程之間如何通信。

　　　　2.線程間如何同步。

　　兩種方式：共享內存和消息傳遞。

　　Java的併發採用的是共享內存模型，Java線程之間的通訊老是隱式進行，整個通訊過程對程序員徹底透明。

　　實例域、靜態域和數組元素都存儲在堆內存中，堆內存在線程之間共享。Java線程之間的通訊由Java內存模型：JMM控制。

　　JMM經過控制主內存與每一個線程的本地內存之間的交互，來爲Java程序員提供內存可見性保證 。

　　重排序分3種類型:
　　　　1）編譯器優化的重排序。編譯器在不改變單線程程序語義的前提下，能夠從新安排語句的執行順序。
　　　　2）指令級並行的重排序。現代處理器採用了指令級並行技術（Instruction-LevelParallelism，ILP）來將多條指令重疊執行。若是不存在數據依賴性，處理器能夠改變語句對應機器指令的執行順序。
　　　　3）內存系統的重排序。因爲處理器使用緩存和讀/寫緩衝區，這使得加載和存儲操做看上去多是在亂序執行 。

　　對於處理器重排序，JMM的處理器重排序規則會要求Java編譯器在生成指令序列時，插入特定類型的內存屏障（Memory Barriers，Intel稱之爲Memory Fence）指令，經過內存屏障指令來禁止特定類型的處理器重排序 。

　　happens-before規則以下:
　　　　1.·程序順序規則：一個線程中的每一個操做，happens-before於該線程中的任意後續操做。
　　　　2.·監視器鎖規則：對一個鎖的解鎖，happens-before於隨後對這個鎖的加鎖。
　　　　3.·volatile變量規則：對一個volatile域的寫，happens-before於任意後續對這個volatile域的讀。
　　　　4.·傳遞性：若是A happens-before B，且B happens-before C，那麼A happens-before C。

　　順序一致性，可見性保證。全部的操做按程序的順序執行，而JMM中臨界區內的代碼能夠重排序。

　　volatile寫的內存語義以下。
　　　　當寫一個volatile變量時，JMM會把該線程對應的本地內存中的共享變量值刷新到主內存。

　　volatile讀的內存語義以下。
　　　　當讀一個volatile變量時，JMM會把該線程對應的本地內存置爲無效。線程接下來將從主內存中讀取共享變量。

　　ReentrantLock：有公平鎖和非公平鎖

　　Java線程之間的通訊4種方式　　　　1）A線程寫volatile變量，隨後B線程讀這個volatile變量。　　　　2）A線程寫volatile變量，隨後B線程用CAS更新這個volatile變量。　　　　3）A線程用CAS更新一個volatile變量，隨後B線程用CAS更新這個volatile變量。　　　　4）A線程用CAS更新一個volatile變量，隨後B線程讀這個volatile變量