【学习笔记】深入理解Java虚拟机学习笔记——第12章 Java内存模型与线程

第12章 Java内存模型与线程

12.1 概述

略

12.2 硬件的效率与一致性

计算机的计算速度比IO快几个数量级，为了消除这种差异，引入了高速缓存，但也带来了更高的复杂度

12.2.1 解释器与编译器

C1客户端编译器：优化力度小，编译快
C2服务端编译器：优化力度大，编译慢

12.3 Java内存模型

Java内存模型屏蔽了不同平台内存模型的差异

12.3.1 主内存与工作内存

12.3.2 内存间交互操作

8种操作及规则

12.3.3 对于volatile型变量的特殊规则

轻量级同步机制
可见性，读/写原子性，禁止指令重排（内存屏障）

12.3.4 针对long和double型变量的特殊规则

不适用volatile修饰的long与double，可能由于两次32位操作分解，而使并发读取，取到32位的“半个变量”值

12.3.5 原子性、可见性、有序性

1>原子性
基本类型访问、读写具备原子性
2>可见性
一个线程修改对其他线程可见【volatile、synchronized、final】
3>有序性
执行结果不变，执行顺序可变，但可禁止指令重排

12.3.6 先行发生原则

先行发生规则：HB P453
很多操作要求对之前的操作可观测，比如unlock与lock，不可能指令重排把unlock排在lock之前。

12.4 Java与线程

12.4.1 线程的实现

每一个调用过star()方法但未结束的Thread类就代表一个线程
1>内核线程实现
由内核支持调度，内核线程视为内核的一个分身，但实现时主要使用轻量级进程（与内核线程1:1）
2>用户线程实现
无内核支持，但不用切换内核态，由用户控制线程阻塞处理等（1：N）
3>混合实现
由轻量级进程充当内核与用户进程的桥梁（N：M）
4>Java线程的实现
主流使用内核线程实现

12.4.2 Java线程调度

1>协同式：线程执行完后主动让出
2>抢占式：由系统分配，可让出，但无需主动获取时间片
【线程优先级（Java）可以帮助系统分配时间，但无法完全信任，只是一个对系统的“建议”，且不同操作系统下的优先级映射情况不同】

12.4.3 状态转换

New：新建
Runnalbe：运行
Waiting：wait()、join()、park()
Timed Waiting：sleep、wait、join、park过期时间的方法
Blocked：排他锁阻塞
Terminated：结束执行

12.5 Java与协程

12.5.1 内核线程的局限

分布式场景下请求更多，响应更快，而传统线程池一般为几十个至两百个。线程切换损耗甚至接近于计算开销。

12.5.2 协程的复苏

协程最初为协同调度的用户线程，上下文切换由用户自己实现，而协同调度的实现又更简单，但后面已经出现了抢占式协程

12.5.3 Java的解决方案

loom期望使用有栈协程(纤程)来使用Java对于用户线程的并发实现，但未确定发布日期(2018)