作者:禅与计算机程序设计艺术
1.背景介绍
对于大多数开发人员来说,java是最熟悉的语言之一。在java中,实现并发编程的主要方式就是通过多线程的方式。随着多核CPU的出现,java虚拟机也支持了多线程并行处理。但是,正确地管理多线程,尤其是在高并发情况下,对提升应用的性能和稳定性有着至关重要的作用。因此,了解java中的线程安全和锁机制,掌握多线程编程技巧,能够极大地提升Java工程师的工作效率。本文将以高级技术水平为读者提供专业的、从底层到顶层的java并发编程与线程安全知识讲解。希望通过对这些知识点的系统学习,能让读者不仅能解决实际问题,更能自如运用到自己的项目开发中,构建出具有健壮性和高性能的并发应用。
2.核心概念与联系
2.1 java内存模型(JMM)
Java Memory Model(简称 JMM)是一个抽象的概念,它描述了程序对共享变量的访问的规则。Java 内存模型定义了程序中变量如何存储在主内存和线程之间,线程如何交互和协作以执行程序功能。从抽象的角度来看,内存模型定义了数据什么时候可以被一个线程修改,以及为什么要这样做,以及竞争条件何时可能会发生。为了能够理解 Java 内存模型,首先需要理解主内存与工作内存之间的关系。
2.1.1 主内存与工作内存
Java 内存模型规定所有的变量都存储在主内存中,每个线程都有一个私有的本地内存空间,里面保存了该线程所使用的变量的副本拷贝,线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行,而不能直接读写主内存中的变量。不同线程之间也无法直接访问对方的工作内存,线程间变量值的传递均需要通过主内存来