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多线程-JMM,volatile,synchronized

多线程-JMM,volatile,synchronized

作者: 无力韬韬 | 来源:发表于2020-11-27 21:35 被阅读0次

    程序产生异常,锁就会被释放。
    原子性:某个操作是不可分割的。在一个线程进行对代码块原子操作的时候,其他的线程必须等待该线程完成才能进行操作。
    可见性:当一个线程对某个值进行修改的时候,其他线程得到的也是刚刚被修改过的最新的值。
    volatile保证了变量的可见性,但是并不保证其原子性。
    当线程修改了变量的时候,这个变量会被立刻写回内存,
    而其他变量在使用这个变量的时候,直接从内存里面读取,从而保证其他线程在使用这个变量的时候拿到的是最新的数据。

    synchronized,保证了原子性以及可见性。除此之外,synchronized还是可重入锁。
    可重入锁的基本理解:
    可重入就是说某个线程已经获得某个锁,可以再次获取锁而不会出现死锁。加锁方法之间相互调用或者存在继承关系的调用时会用到这个概念。

    public class demo3 {
        public synchronized void m1()
        {
            this.m2();//此时该对象已经获取到了锁,但是调用m2时需要再次获得锁,如果不支持可重入的话就会发生死锁现象
            System.out.println("m1");
        }
        public synchronized void m2()
        {
            System.out.println("m2");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            demo3 d=new demo3();
            new Thread(()->d.m1()).start();
        }
    }
    

    锁升级机制:
    synchronized在jdk1.6之前是重量级锁,依靠于操作系统实现,效率低。

    阻塞或唤醒一个Java线程需要操作系统切换CPU状态来完成,这种状态转换需要耗费处理器时间。如果同步代码块中的内容过于简单,状态转换消耗的时间有可能比用户代码执行的时间还要长。

    java通过锁升级机制解决这个问题。
    偏向锁---》自旋锁--》重量级锁

    • 偏向锁:一段同步代码一直被一个线程所访问,那么该线程会自动获取锁,降低获取锁的代价。在大多数情况下,锁总是由同一线程多次获得,不存在多线程竞争,所以出现了偏向锁。其目标就是在只有一个线程执行同步代码块时能够提高性能,以后该线程在进入和退出同步块时不需要进行CAS操作来加锁和解锁。
    • 自旋锁:当锁处于偏向锁的状态,出现了其他线程想要获取这个锁,此时锁的状态会变为自旋锁,第二个线程会处于自旋状态等待正在占有锁的进程,不需要再被挂起处于阻塞状态(不需要做内核态和用户态之间的切换)。
    • 重量级锁:若当前只有一个等待线程,则该线程通过自旋进行等待。但是当自旋超过一定的次数,或者一个线程在持有锁,又有大量线程想持有这个锁,此时CPU的资源会被过多浪费,自旋锁会转变为重量级锁,将所有没有申请到该锁的线程阻塞挂起。

    JMM-java内存模型

    示意图
    一个线程如果要读取主内存中的变量,首先要从主内存中复制一个副本到线程专属的工作内存中,修改过后将工作内存中的变量覆盖到主内存中,就完成了对主内存中数据的修改。当多个线程访问同一个变量的时候,某一个线程修改了之后,还没有进行覆盖,另一个线程就又访问了这个变量,此时数据就没有同步,而volatile保证了这个变量一旦被修改,就立刻写回主存,此时其他线程再访问时,保证了数据的同步。

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