图灵课堂 第五期 JAVA互联网架构师专题/分布式/高并发/微服务 第5期 笔记汇总 并发编程之深入理解JMM&并发三大特性

JMM的内存可见性保证

按程序类型，Java程序的内存可见性保证可以分为下列3类：

单线程程序。单线程程序不会出现内存可见性问题。编译器、runtime和处理器会共同确保单线

程程序的执行结果与该程序在顺序一致性模型中的执行结果相同。

正确同步的多线程程序。正确同步的多线程程序的执行将具有顺序一致性（程序的执行结果与该

程序在顺序一致性内存模型中的执行结果相同）。这是JMM关注的重点，JMM通过限制编译器和处

理器的重排序来为程序员提供内存可见性保证。

未同步/未正确同步的多线程程序。JMM为它们提供了最小安全性保障：线程执行时读取到的

值，要么是之前某个线程写入的值，要么是默认值。未同步程序在JMM中执行时，整体上是无序

的，其执行结果无法预知。 JMM不保证未同步程序的执行结果与该程序在顺序一致性模型中的执行

结果一致。

未同步程序在JMM中的执行时，整体上是无序的，其执行结果无法预知。未同步程序在两个模型中的

执行特性有如下几个差异。

1）顺序一致性模型保证单线程内的操作会按程序的顺序执行，而JMM不保证单线程内的操作会按程序

的顺序执行，比如正确同步的多线程程序在临界区内的重排序。

2）顺序一致性模型保证所有线程只能看到一致的操作执行顺序，而JMM不保证所有线程能看到一致的

操作执行顺序。

3）顺序一致性模型保证对所有的内存读/写操作都具有原子性，而JMM不保证对64位的long型和

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失效+\/❤:cowcow2100

package com.tuling.jucdemo.jmm;


import java.util.concurrent.locks.LockSupport;

import com.tuling.jucdemo.factory.UnsafeFactory;

/**
 * @author Fox
 *
 * -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly -Xcomp
 * hsdis-amd64.dll
 *  可见性案例
 */
public class VisibilityTest {
    //  storeLoad  JVM内存屏障  ---->  (汇编层面指令)  lock; addl $0,0(%%rsp)
    // lock前缀指令不是内存屏障的指令，但是有内存屏障的效果   缓存失效
    private volatile boolean flag = true;
    private Integer count = 0;

    public void refresh() {
        flag = false;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "修改flag:"+flag);
    }

    public void load() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行.....");
        while (flag) {
            //TODO  业务逻辑
            count++;
            //JMM模型    内存模型： 线程间通信有关   共享内存模型
            //没有跳出循环   可见性的问题
            //能够跳出循环   内存屏障
            //UnsafeFactory.getUnsafe().storeFence();
            //能够跳出循环    ?   释放时间片，上下文切换   加载上下文：flag=true
            //Thread.yield();
            //能够跳出循环    内存屏障
            //System.out.println(count);

            //LockSupport.unpark(Thread.currentThread());

            //shortWait(1000000); //1ms
            //shortWait(1000);

//            try {
//                Thread.sleep(1);   //内存屏障
//            } catch (InterruptedException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }

            //总结：  Java中可见性如何保证？ 方式归类有两种：
            //1.  jvm层面 storeLoad内存屏障    ===>  x86   lock替代了mfence
            // 2.  上下文切换   Thread.yield();


        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "跳出循环: count=" + count);
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        VisibilityTest test = new VisibilityTest();

        // 线程threadA模拟数据加载场景
        Thread threadA = new Thread(() -> test.load(), "threadA");
        threadA.start();

        // 让threadA执行一会儿
        Thread.sleep(1000);
        // 线程threadB通过flag控制threadA的执行时间
        Thread threadB = new Thread(() -> test.refresh(), "threadB");
        threadB.start();

    }


    public static void shortWait(long interval) {
        long start = System.nanoTime();
        long end;
        do {
            end = System.nanoTime();
        } while (start + interval >= end);
    }
}

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