相关文章 Java并发编程(一)线程定义、状态和属性 Java并发编程(二)同步 Java并发编程(三)volatile域 前言 此前我们讲到了线程、同步以及volatile关键字,对于Java的并发编程我们有必要了解下Java的内存模型,因为Java线程之间的通信对于工程师来言是完全透明的,内存可见性问题很容易使工程师们觉得困惑,这篇文章我们来主要的讲下Java内存模型的相关概念。 1.共享内存和消息传递 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
一位工作5年的小伙伴面试时被问到这样一道题,说Java保证线程安全的方式有哪些?
编译器和处理器不是胡乱的重排序的,他们会遵循一个关键的规则,就是数据依赖规则,如果说一个变量的结果依赖于之前的代码执行结果,那么就不能随意进行重排序,要遵循数据的依赖。
Java内存模型即 Java Menory Model,简称JMM。JMM定义了Java虚拟机(JVM)在计算机内存(RAM)中的工作方法。JVM是整个计算机虚拟模型,所以JMM隶属于JVM的。
这里我定义了两个共享变量 a 和 b,以及两个方法。第一个方法将局部变量 r2 赋值为 a,然后将共享变量 b 赋值为 1。第二个方法将局部变量 r1 赋值为 b,然后将共享变量 a 赋值为 2。请问(r1,r2)的可能值都有哪些?
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。
《JIT优化之道》是去年在公司的一次分享,对于公司组织分享我是赞同又不赞同,怎么讲呢?
在介绍Java内存模型(JMM)前,我要打消读者一个错误的认知,那就是JMM与JVM到底是什么关系,现在告诉大家,Java虚拟机模型(JVM)与Java内存模型(JMM)没有本质上的联系。为什么这么说,我来解释一下:想必我的读者大部分都是Java开发工程师,成为一名Java开发工程师必备的两点,就是要了解Java的语法,以及使用Java API,拥有这两点你就可以编写Java代码,编写后的代码需要在Java虚拟机上运行,其实上面我已经把JDK的组成说了出来。JDK(Java Development Kit)就是由Java程序设计语言、Java API类库、Java虚拟机这三部分组成的,是Java程序开发的最小环境(如图2-6所示)。也就是说想要开发Java程序,必备的就是JDK。我们还可以继续把Java API类库分成Java SE API子集和Java虚拟机两部分统称JRE(Java Runtime Environment),JRE是Java程序运行的标准环境。所以说Java虚拟机模型(JVM)是将Java文件编译成class文件并运行class文件的软件,而Java内存模型(JMM)主要定义了线程与内存之间的细节,现在看来两者并没有直接的关系。
对于一名高级 Java 工程师来说,JVM 可以说是面试必问的一个知识点,而大多数人可能没有对 JVM 的实际开发和使用经验,接下来这一系列文章将带你深入了解 JVM 需要掌握的各个知识点。这也将帮助你完成从初级程序员到高级程序员的转变。关于Java内存模型整理了一份+笔记,地址:Java后端面试真题。
《深入理解 Java 内存模型》程晓明著,该书在以前看过一遍,现在学的东西越多,感觉那块越重要,于是又再细看一遍,于是便有了下面的读书笔记总结。全书页数虽不多,内容讲得挺深的。细看的话,也是挺花时间的,看完收获绝对挺大的。也建议 Java 开发者都去看看。里面主要有 Java 内存模型的基础、重排序、顺序一致性、Volatile 关键字、锁、final。本文参考书中内容。
Java编程思想学习录连载文章 关于构造器与初始化 无参构造器 = 默认构造器 = 自己未写编译器帮忙自动创建的 若自行定义了构造器(无论参数有否),编译器便停止默认创建动作 类里的对象引用默认初始化为null,基本类型初始化为0 四种常见初始化方式: 自动初始化:无法被阻止的,先于构造器,即所谓的基本类型赋空值(0),对象赋null 指定初始化:定义类成员的时候直接赋初始值 初始化子句:(匿名内部类的初始化的必需品!且一定先于构造器执行) 构造器初始化:在构造器中对成员赋上值 静态域的初始化: java中
这是Russ Cox的第二篇Programming Language Memory Models。
《深入理解 Java 内存模型》 程晓明著,该书在以前看过一遍,现在学的东西越多,感觉那块越重要,于是又再细看一遍,于是便有了下面的读书笔记总结。全书页数虽不多,内容讲得挺深的。细看的话,也是挺花时间的,看完收获绝对挺大的。也建议 Java 开发者都去看看。里面主要有 Java 内存模型的基础、重排序、顺序一致性、Volatile 关键字、锁、final。本文参考书中内容。
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。在共享内存并发模型里,
编译器重排指令主要是为了优化程序的执行效率。编译器会根据程序的语义和指令的特性,对指令进行重新排序,使得程序在执行时能够更快地完成。例如,编译器可能会将循环中的计算指令重新排序,以避免CPU缓存的缺失,从而提高程序的执行速度。编译器和处理器常常会对指令做重排,保证每个指令都在寄存器中可以获取,一般分为一下3种
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。
这是 RSC 关于 Go 内存模型系列文章的第二篇,介绍了 Java,C/C++,Rust,JavaScript 等高级语言的内存模型。对于高级语言来说,如何定义竞争,如何避免竞争,竞争发生时编程语言能提供什么保证都是内存模型需要考虑的问题。
@Controller:标识一个Spring类是SpringMVC controller处理器
在Java中,所有 实例域、静态域 和 数组元素 都储存在堆内存中,堆内存在线程之前共享。 本文用 共享变量 统一描述 实例域、静态域 和 数组元素 。
上面文章在介绍Java的内存模型的时候,提到过由于编译器的优化会导致重排序的问题,其中一个比较重要的点地方就是关于JIT编译器的功能。JIT的英文单词是Just In Time翻译成中文就是及时,恰好的意思,意在说明JIT编译器优化java的class文件里面的byte code是拿捏的恰到好处。
Java并发包下的类中大量使用了volatile关键字。通过之前文章介绍,大家已经知道了volatile的三大特性:共享变量可见性;不保证原子性;禁止指令重排后顺序性。通过前面两篇文章我们通过代码验证了前两个特性,本文我们就来验证禁止指令重排保证顺序性。
在执行程序时。为了提高性能,编译器和处理器常常会对指令做重排序。重排序分为3中类型: 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集并行技术(ILP) ,来讲多条指令重叠执行。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。这便得加载和存储操作看上去可能时在乱序执行。 从Java源代码到最终实际执行得指令序列,会分别经历下面3种重排序,,如下图
上一篇博客我们了解了Java内存模型,下面我们来了解一下重排序和数据依赖性的相关知识。
主线如上图红色箭头,大家可以先看看整体讲的是什么。java内存模型前面是铺垫,后面是相关内容。
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。
可见性定义: 一个线程对共享变量的修改,另外一个线程能够立刻看到,我们称为可见性。
处理器内存模型 顺序一致性内存模型是一个理论参考模型,JMM和处理器内存模型在设计时通常会把顺序一致性内存模型作为参照。JMM和处理器内存模型在设计时会对顺序一致性模型做一些放松,因为如果完全按照顺序一致性模型来实现处理器和JMM,那么很多的处理器和编译器优化都要被禁止,这对执行性能将会有很大的影响。 根据对不同类型读/写操作组合的执行顺序的放松,可以把常见处理器的内存模型划分为下面几种类型: 放松程序中写-读操作的顺序,由此产生了total store ordering内存模型(简称为TSO)。 在前面1
大家会不会跟我最开始一样,觉得在IDE里点一下RUN按钮,我们写的代码就直接直接跑起来了吧?
进程是静态的概念,进程是资源(CPU、内存等)分配和调度的基本单位,它拥有自己的资源空间,每启动一个进程,系统就会为它分配地址空间;
线程的通信是指线程之间以何种机制来交换信息。在编程中,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,典型的共享内存通信方式就是通过共享对象进行通信。 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,在java中典型的消息传递方式就是wait()和notify()。
现代处理器采用了指令级并行技术(Instruction-Level Parallelism, 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。
有时候编译器、处理器的优化会导致runtime与我们设想的不一样,为此Java对编译器和处理器做了一些限制,JAVA内存模型(JMM)将这些抽象出来,这样编写代码时就无需考虑那么多底层细节,并保证“只要遵循JMM的规则编写程序,其运行结果一定是正确的”。 JMM的抽象结构 在Java中,所有的实例、静态变量存储在堆内存中,堆内存是可以在线程间共享的,这部分也称为共享变量。而局部变量、方法定义参数、异常处理参数是在栈中的,栈内存不在线程间共享。 而由于编译器、处理器的优化,会导致共享变量出现可见性问题,
屏蔽各种硬件和操作系统内存方法差异,以实现让 Java 程序在各个平台下都能达到一致的内存方法效果。 主要的目的:定义程序中各种变量的访问规则( 关注在虚拟机中变量存取与内存交互的底层细节 ) 包括:实例字段、静态字段和构成数组的对象元素,不包括局部变量与方法参数
顺序一致性内存模型是一个理论参考模型,JMM 和处理器内存模型在设计时通常会把顺序一致性内存模型作为参照。JMM 和处理器内存模型在设计时会对顺序一致性模型做一些放松,因为如果完全按照顺序一致性模型来实现处理器和 JMM,那么很多的处理器和编译器优化都要被禁止,这对执行性能将会有很大的影响。
之前是对jvm内存模型一知半解,本次打算抽时间认认真真的理解一遍jvm内存模型,在这个过程中遇到了好多问题,针对这些问题查询资料再加上自己的理解对jvm内存模型做一个理解分析,自己对jvm内存模型的理解还不够彻底,也还有思考不明白的问题,希望大家一起讨论学习,也能够让我搞明白一些困惑。
Java内存模型(Java Memory Model ,JMM)就是一种符合内存模型规范的,屏蔽了各种硬件和操作系统的访问差异的,保证了Java程序在各种平台下对内存的访问都能保证效果一致的机制及规范。
要想要理解透彻JMM(Java内存模型),首先我们要从CPU缓存模型和指令重排序讲起!
JDK天生就是多线程的,多线程大大提速了程序运行的速度,但是凡事有利就有弊,并发编程时经常会涉及到线程之间的通信跟同步问题,一般也说是可见性、原子性、有序性。
编译优化的内容还是不少的,当然主要的内容集中在后端的编译上面,为了控制篇幅的长度所以这里选择拆分为上下两部分讲解,我们平时写的代码和实际运行时候的代码效果是完全不一样的,了解编译优化的细节是有必要的。
学习或使用一门新的编程语言时,了解这门语言所提供的功能,以及了解这些功能是否有相关联的开销,都是十分重要的环节。
内联是一种常见的编译器优化技术,它用于将方法调用转换为直接插入方法体的代码。这样做可以减少方法调用的开销,提高程序的执行效率。内联可以减少函数调用的开销,但也会增加代码的长度。
本文内容:volatile关键字的含义,它与barrier()和编译乱序的关系,以及内核里面READ_ONCE()、WRITE_ONCE()的实现原理。
总纲介绍: 1.并发编程会遇到的问题以及解决方案 2.Java并发编程的底层实现原理,CPU和JVM是如何帮助解决的 3.Java内存模型,java线程之间的通信 4.多线程技术带来的好处,多线程的生命周期的基本概念 5.Java并发包和锁相关的API和组件,以及这些API和组件的使用方式和实现细节 6.并发容器的实现原理 7.Java中的原子类操作 8.并发工具类 9.线程池的实现原理和使用建议 10.Executor框架和整体结构和成员组件 11.并发编程的实现 第一章 上下文切换:CPU通过实践片
工作做螺丝钉,面试造火箭,我想这个是每个程序员比较头疼的事情,但是又有必须经历的流程,我们再聊聊从JVM内存模型来看并发编程中的可见性和有序性。
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