JUC之JMM

Java内存模型JMM

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JMM三大特性:可见性、有序性、原子性
可见性
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原子性:指一个操作是不可打断的,即多线程的环境下,操作不能被其他线程干扰
有序性
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处理器在进行重排序时,必须要考虑指令之间的数据依赖性。多线程环境中线程交替进行,由于编译器优化重排的存在,两个线程中使用的变量能否保证一致性是无法确定的,结果无法预测。
JMM规范下,多线程对变量的读写过程
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JMM规范下,多线程先行发生原则之happens-before在这里插入图片描述
happens-before的总原则
如果一个操作happens-before另一个操作,那么第一个操作的执行结果将对第二个操作可见,而且第一个操作的执行顺序排在第二个操作之前。
两个操作之间存在happens-before关系,并不意味着一定按照happens-before原则制定的顺序来执行。如果重排序之后的执行结果与按照happens-before关系来执行的结果一致,那么这种重排序并不非法
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happens-before本质是一种可见性
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<think>好的,我现在要回答用户关于JVMJUC的定义、关系以及主要区别的问题。首先,我需要明确这两个术语的全称和基本概念。JVMJava Virtual Machine的缩写,也就是Java虚拟机,它是Java程序运行的核心环境。而JUC可能指的是Java Util Concurrent,这是Java中用于并发编程的工具包,属于Java并发库的一部分。 接下来,我需要查阅用户提供的参考资料。引用[1]提到JMMJava内存模型,属于理论上的概念,协调多线程的内存访问。引用[2]和[3]涉及锁机制和volatile关键字,这些都是JUC中的内容,用于处理多线程同步问题。引用[4]关于线程池的饱和策略,也是JUC的一部分。因此,JUC主要处理并发编程的工具和框架,而JVM则是整个Java程序的运行环境。 接下来要区分两者的定义。JVM负责加载字节码、内存管理(堆、栈、方法区等)、垃圾回收等。而JUC提供并发工具类,如线程池、锁、原子变量等,帮助开发者编写高效的多线程程序。 在关系方面,JUC构建在JVM之上,利用JVM的内存模型和线程管理机制。例如,JUC中的锁机制依赖于JVM的底层实现,如synchronized关键字和volatile变量的内存可见性(引用[3]提到volatile保证可见性)。同时,JVM的内存管理影响JUC组件的性能,比如线程池的队列处理(引用[4]的饱和策略)需要JVM的内存分配支持。 主要区别方面,JVM是基础运行环境,而JUC是高级并发工具。功能上,JVM处理内存、类加载、垃圾回收;JUC处理线程同步、并发数据结构。抽象层次上,JVM更底层,JUCJVM之上提供更高级的API。使用场景上,JVM涉及整个应用运行,JUC专注于多线程和并发问题。 需要确保回答结构清晰,分点说明定义、关系和区别,并正确引用资料。注意用户要求使用中文,数学公式用$...$,独立公式用$$...$$,但当前内容可能不涉及复杂公式,所以需注意是否有需要的地方。例如,可能提到内存模型时,可以引用JMM的理论概念(引用[1]),但不需要数学公式。 最后生成相关问题,确保问题与主题相关,帮助用户深入理解。例如,JVM内存结构、JUC常用类、JMMJVM关系等。</think>### JVMJUC 的定义、关系及区别 #### 1. **定义** - **JVMJava Virtual Machine)** Java虚拟机是Java程序运行的核心环境,负责将字节码转换为机器码并执行。它管理内存分配、垃圾回收、线程调度等底层操作,是Java跨平台特性的基础[^1]。 - **JUCJava Util Concurrent)** Java并发工具包(`java.util.concurrent`)是Java标准库中提供的高性能并发编程工具集合,包含线程池、锁、原子变量、并发集合等组件,用于简化多线程开发[^3][^4]。 #### 2. **关系** - **依赖关系**:JUC的实现依赖于JVM提供的基础能力。例如,JUC中的锁(如`ReentrantLock`)和原子类(如`AtomicInteger`)基于JVM的内存模型(JMM)和底层线程管理机制[^1]。 - **协同作用**:JUC通过封装复杂的同步逻辑(如线程池的饱和策略),简化了基于JVM的多线程编程。 #### 3. **主要区别** | **维度** | **JVM** | **JUC** | |----------------|----------------------------------------|----------------------------------------| | **功能定位** | 程序运行的底层环境(内存管理、类加载) | 提供并发编程工具(线程池、锁、队列等) | | **抽象层级** | 操作系统与硬件之间的抽象层 | 基于JVM的高级并发API | | **核心能力** | 跨平台执行、垃圾回收、即时编译 | 线程同步、并发控制、性能优化 | | **使用场景** | 所有Java程序的运行 | 多线程、高并发场景(如分布式计算) | #### 4. **示例对比** - **JVM的内存管理**:通过堆、栈划分内存区域,并通过垃圾回收机制自动释放资源。 - **JUC的锁机制**:如`ReentrantLock`通过AQS(AbstractQueuedSynchronizer)实现非阻塞同步,避免线程竞争导致的性能问题[^2]。 --- ###
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