多线程实现原理

JMM保证原子性、可见性、有序性

原子性

两个高级的字节码指令monitorenter和monitorexit，在java中对应的Synchronized来保证代码块内的操作是原子的

可见性

• volatile

写操作的时候会多出一个lock前缀的汇编指令
MESI的缓存一致性协议，来保证多CPU下的各个高速缓存中的数据的一致性

• synchronized和final也可以实现可见性

有序性

• volatile(禁止指令重排)

遵循as-if-serial语义

• synchronized(同一时刻只允许一条线程操作)

内存屏障

通过下面三种方式的作用：

• 防止指令之间的重排序

• 保证数据的可见性

• 写屏障(store barrier)

  • storestore barrier
  • 强制所有在storestore内存屏障之前的所有执行，都要在该内存屏障之前执行，并发送缓存失效的信号

• 读屏障(load barrier)
  • loadload barrier
  • 强制所有在load barrier读屏障之后的load指令，都在loadbarrier屏障之后执行

• 全屏障(Full Barrier)
  • 相当于storeload，是一个全能型的屏障
  • 强制了所有在storeload barrier之前的store/load指令，都在该屏障之前被执行，所有在该屏障之后的的store/load指令，都在该屏障之后被执行
  • 禁止对storeload屏障前后的指令进行重排序

volatile为什么不能保证原子性

通过javap -c Demo.class，去查看字节码

对一个原子递增的操作，会分为三个步骤：

• 1.读取volatile变量的值到local；
• 2.增加变量的值；
• 3.把local的值写回让其他线程可见。