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Java并发核心知识讲解

简介: 并发编程是Java程序员最重要的技能之一,也是最难掌握的一种技能。它要求编程者对计算机最底层的运作原理有深刻的理解,同时要求编程者逻辑清晰、思维缜密,这样才能写出高效、安全、可靠的多线程并发程序。 一、共享性数据共享性是线程安全的主要原因之一。

并发编程是Java程序员最重要的技能之一,也是最难掌握的一种技能。它要求编程者对计算机最底层的运作原理有深刻的理解,同时要求编程者逻辑清晰、思维缜密,这样才能写出高效、安全、可靠的多线程并发程序。

一、共享性
数据共享性是线程安全的主要原因之一。如果所有的数据只是在线程内有效,那就不存在线程安全性问题,这也是我们在编程的时候经常不需要考虑线程安全的主要原因之一。但是,在多线程编程中,数据共享是不可避免的。最典型的场景是数据库中的数据,为了保证数据的一致性,我们通常需要共享同一个数据库中数据,即使是在主从的情况下,访问的也同一份数据,主从只是为了访问的效率和数据安全,而对同一份数据做的副本

二、原子性
原子性就是指对数据的操作是一个独立的、不可分割的整体。换句话说,就是一次操作,是一个连续不可中断的过程,数据不会执行的一半的时候被其他线程所修改。保证原子性的最简单方式是操作系统指令,就是说如果一次操作对应一条操作系统指令,这样肯定可以能保证原子性。但是很多操作不能通过一条指令就完成。

三、互斥性
资源互斥是指同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。我们通常允许多个线程同时对数据进行读操作,但同一时间内只允许一个线程对数据进行写操作。所以我们通常将锁分为共享锁和排它锁,也叫做读锁和写锁。如果资源不具有互斥性,即使是共享资源,我们也不需要担心线程安全。

四、有序性
 为了提高性能,编译器和处理器可能会对指令做重排序。重排序可以分为三种:

  (1)编译器优化的重排序。编译器在不改变单线程程序语义的前提下,可以重新安排语句的执行顺序。

  (2)指令级并行的重排序。现代处理器采用了指令级并行技术(Instruction-Level Parallelism, ILP)来将多条指令重叠执行。如果不存在数据依赖性,处理器可以改变语句对应机器指令的执行顺序。
  (3)内存系统的重排序。由于处理器使用缓存和读/写缓冲区,这使得加载和存储操作看上去可能是在乱序执行

五、可见性
要理解可见性,需要先对JVM的内存模型有一定的了解,JVM的内存模型与操作系统类似

本文对Java 并发编程中的理论基础进行了讲解,有些东西在后续的分析中还会做更详细的讨论,如可见性、顺序性等。后续的文章都会以本章内容作为理论基础来讨论。如果大家能够很好的理解上述内容,相信无论是去理解其他并发编程的文章还是在平时的并发编程的工作中,都能够对大家有很好的帮助。

参考资料下载:https://pan.baidu.com/s/1tRKhwtmgVM8Ei3P4bq-b3g 提取码: 45z5

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