Java多线程的内存可见性
Java多线程的内存可见性
可见性：一个线程对共享变量值的修改，能够即使地被其他线程看到
共享变量：如果一个变量在多个线程的工作内存中都存在副本，那么这个变量就是这几个线程的共享变量
Java内存模型(Java Memory Model)描述了Java程序中各种变量(线程共享变量)的访问规则，以及在JVM中将变量存储到内存和从内存中读取变量这样的底层细节
所有变量都存储在主内存中
每个线程都有自己独立的工作内存，里面保存该线程使用到的变量副本(主内存中该变量的一份拷贝)
规定：
- 线程对共享变量的所有操作都必须在自己的工作内存中进行，不能直接从主内存中读写
- 不同线程之间无法直接访问其他线程工作内存中的变量，线程之间的变量值的传递需要主内存来完成
线程1对共享变量的修改想要被线程2看到，必须经过两个步骤：
- 把工作内存1中更新过的共享变量刷新到主内存中
- 将主内存中最新的共享变量的值更新到工作内存2中
要实现共享变量的可见性，必须保证两点：
- 线程修改后的共享变量值能够及时从工作内存刷新到主内存中
- 其他线程能够及时把共享变量的最新值从主内存更新到自己的工作内存中
Java语言层面可见性的实现方式：
1.synchronized
2.volatile
1.synchronized特性
- (1)原子性(同步)
- (2)内存可见性
JMM关于synchronized的两条规定：
- 线程解锁前，必须把共享变量的最新值刷新到主内存中
- 线程加锁时，将清空工作内存中共享变量的值，从而使用共享变量时需要从主内存中重新读取最新的值(加锁与 解锁需要的是同一把锁)
- 线程解锁前对共享变量的修改在下次加锁时对其他线程可见
线程执行互斥代码的过程：
- 获得互斥锁
- 清空工作内存
- 从主内存拷贝变量的最新副本到工作内存中
- 执行代码
- 将更改后的共享变量的值属性到主内存中
- 释放互斥锁
重排序：代码书写顺序与实际执行顺序不同，指令重排序是编译器或者处理器为了提高程序性能而做的优化
- 编译器优化的重排序(编译器优化)
- 指令级并行重排序(处理器优化)
- 内存系统的重排序(处理器优化)
as-if-serial：无论如何重排序，程序执行的结果应该与代码顺序执行的结果一致(Java编译器、运行时和处理器都会保证Java在单线程下遵循as-if-serial语义)
