JAVA多线程基石

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分类专栏： Oo/Java 文章标签：多线程 Java 工作 thread

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本文详细介绍了Java多线程的基础知识，包括内存模型、synchronized关键字的作用及使用方法、volatile关键字的功能，以及Object类中wait、notify和notifyAll方法的工作原理。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

JAVA多线程基石
^^^^^^^^^^^^^^
- 作者：臭豆腐[trydofor.com]
- 日期：2008-12-17
- 授权：署名-非商业-保持一致 1.0 协议
- 声明：拷贝、分发、呈现和表演本作品，请保留以上全部信息。

0. 文档目录
^^^^^^^^^^
[[<=$INDEX]]

1. 内存模型
^^^^^^^^^^^
主存储器(main memory),保存所有Object,为所有线程共有.
工作存储器(working memory),各线程私有空间.

线程无法直接读写主存储器,必须把必要数据复制(working copy)到工作存储器.
这些操作,由以下3组共6个原子操作(atomic action)组成.

* lock/unlock 对实例进行获得/解除锁定
* read/write 主存储器和工作存贮器的数据读/写
* use/assign 工作存储器和线程的数据读/写

.....................................................................
------------------------------------------------------------> 时间线
^ Object.field -----> use | 线程A
| <---- assign | 存储器A
---|--------|------------------------------|-------|--------
|lock |read |write | unlock 操作
===v========|==============================|=======v========
| Object.field v 主存储器
(共享)
===================================================^========
x can not lock but wait ... | lock
---|-----------------------------------------------|--------
线程B
存储器B
.....................................................................

2. synchronized的作用
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
synchronized 是负责线程的共享互斥的.
被其保护的某个东西,需要进行线程同步和内存同步.

以下是常见的synchronized 写法.
======================== java : Synchronized.java ========================
/**
* methodSA 和methodSB 是等价的
*/
synchronized void methodSA(){
// do something
}
void methodSB(){
synchronized(this){
// do something
}
}

/**
* methodSC 和methodSD 是等价的
*/
static synchronized void methodSC(){
// do something
}
static void methodSD(){
synchronized(Synchronized.class){
// do something
}
}

=====================================================================

线程永远在自己的工作存储器上工作,当碰到synchronized 块时,会发生
* 当线程将要进入时,完成2个动作.
1) 把当前工作存储器的数据write到主存储器
2) 把主存储器的数据read到工作存储器
* 当线程将要离开时,完成1个动作.
1) 把当前工作存储器的数据write到主存储器

3. volatile的作用
^^^^^^^^^^^^^^^^^
volatile 不负责线程的共享互斥,而是进行内存同步.

基本类型(primitive type),如char,int 的赋值和引用操作是原子级的.
对象等引用类型(reference type)的赋值和引用也是原子级的.
但是,long,double 的赋值和引用却不是原子级的.

当线程欲引用 volatile 字段的值时,通常会从主存储器拷贝到工作存储器,
相反,当线程赋值给 volatile字段后,通常会从工作存储器反映到主存储器.

4. Object的休息室
^^^^^^^^^^^^^^^
Object是java之源,也是synchronized和volatile保护的对象.
wait/notify/notifyAll是Object的方法,而不是Thread特有的.

休息室(wait set),是为了描述线程而引进的虚拟概念,它既不真实的也不可操作.
但是,所有实例都有这么一个休息室,是所有等待执行的线程的集合.暂停的线程,
永远会呆在休息室中,除非发生以下任一情况.

* 有其他线程以 notify/notifyAll 方法唤醒该线程.
* 有其他线程以 interrupt 方法唤醒该线程.
* wait 方法已经到期.

因此 wait/notify/notifyAll,都是对休息室的操作以调度线程.
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排版格式:[url]http://www.trydofor.com/a9w3-auhome/trydofor/article/2008/1219143718/body.htm[/url]