Java高并发8-计算机内存模式以及volatile，sychronized工作原理

一、复习

• threadLocals是不具有继承性的
• inheritableThreadLocal类是具有继承性的。
• Thread类的部分源码解析

二、多CPU的好处

• 减少线程上下文切换的开销

三、 计算机的内存模型

• 一块主内存，然后被多个线程所调用，每个线程又有自己的一级缓存，线程共享了二级缓存
• 出现的问题：一级缓存是每个线程自己独有的，运行的时候，会先去一级缓存里面找，如果没有再去二级缓存，最后去内存，所以如果多个线程对一个共享变量操作的话，就会导致一级缓存里放置的数据是过期的，因此会产生问题。
• 下面这张图是一个计算机架构模型

8.1

• 每个核心都有自己的控制器和计算器，控制器又包含一组寄存器和操作控制器。
• 由于cache的存在会导致内存不可见问题。
• synchronized关键字是Java提供的一种原子性内置锁，Java内置的使用者看不到的锁叫做内部锁，又称为监视器锁。线程的执行代码在进入到synchronied语句的时候，会自动获取内部锁，这时候，如果其他线程如果想要获取该共享对象就会进入阻塞状态，除非原线程释放锁，或者抛出异常，或者原线程调用了wait方法主动释放了该锁，其他线程才能拿到资源。
• 内置锁是一中排他锁，也就是当一个线程释放了锁之后，其他线程才能取得这把锁。

1.为什么synchronized性能低下

• 因为使用synchronized会造成上下文切换，容易造成多线程阻塞。

2.线程一致性

• Java中的线程是与操作系统的原生线程是一一对应的，所以当一个线程阻塞的时候，需要从用户态切换到内核态来执行阻塞操作。

3.synchronized实现基本原理

• 一切操作都是基于内存中的数据来进行的，基本上cache中的数据过时性问题就不存在，总是取内存中的最新数据，总是把最新数据刷新到内存中去。

四、volatile关键字

• 使用该关键字，基本实现和synchronized一致，都是直接读内存而不是读取线程的工作内存，并且刷新值也是直接刷新到内存。

package com.ruigege.OtherFoundationOfConcurrent2;

public class ThreadNotSafeInteger {

 private int value;

 public int getValue() {
  return value;
 }

 public void setValue(int value) {
  this.value = value;
 }
 

 
}

• 上面的代码是不安全的，下面举两个线程安全的例子

package com.ruigege.OtherFoundationOfConcurrent2;

public class ThreadSafeInteger1 {
 private int value;

 public synchronized int getValue() {
  return value;
 }

 public synchronized void setValue(int value) {
  this.value = value;
 }
 

}

package com.ruigege.OtherFoundationOfConcurrent2;

public class ThreadSafeInteger2 {

 private volatile int value;

 public int getValue() {
  return value;
 }

 public void setValue(int value) {
  this.value = value;
 }
 
 
}

五、源码：

• 所在包：com.ruigege.OtherFoundationOfConcurrent2
• https://github.com/ruigege66/ConcurrentJava
• CSDN：https://blog.csdn.net/weixin_44630050
• 博客园：https://www.cnblogs.com/ruigege0000/
• 欢迎关注微信公众号：傅里叶变换，个人账号，仅用于技术交流