Java并发编程学习前期知识下篇

通过上一篇《Java并发编程学习前期知识上篇》我们知道了在Java并发中的可见性是什么？volatile的定义以及JMM的定义。我们先来看看几个大厂真实的面试题：

从上面几个真实的面试问题来看，我们可以看到大厂的面试都会问到并发相关的问题。所以

Java并发，这个无论是面试还是在工作中，并发都是会遇到的。Java并发包JUC()有了解过哪些？并发包实现最重要的是什么？其原理是什么知道吗？何为JMM的可见性？volatiile关键字是怎么实现变量可见性的？如果想要学好并发，弄懂理解透彻的话，凯哥觉得以下计算机的知识还是要了解了解。本次《Java并发编程-前期准备知识》凯哥准备用两篇来介绍,主要包括以下内容:简单介绍内存之间可见性是什么?volatile关键字在Java语言规范中是怎么定义的？知道JVM但是你知道JMM是什么吗？计算机中CPU是怎么处理数据的？通过CPU处理数据来深刻理解线程之间可见性。还有就是volatile是怎么保证可见性的呢？其实现的两条原理是什么？

CPU相关知识

先来看看凯哥电脑配置：

从上图，可以看到凯哥电脑

CPU处理是4核8线程，

缓存有三级。

其中一级数据缓存和指令缓存都是32K，

二级缓存256K，

三级缓存是6M.

电脑的内存是24G

为什么要说这些呢 ？

因为JVM运行程序的实体其实就是线程，而每个线程在创建的时候JVM都会给其创建一个工作内存（有些地方称之为：栈空间）。工作内存是每个线程自己的私有数据区域。Java内存模型中规定所有的变量都是存储在主内存中(也就是凯哥24G内内存中)，主内存是共享内存区域，所有的线程都可以访问的(也就是说主内存中的数据，任意线程都可以访问)。但是线程对变量的操作，如读取，修改赋值操作是在从中内存中进行的。因此，一个线程要想操作一个变量，首先是要讲变量从主内存copy到自己的工作内存空间，然后再对自己工作空间中对变量操作，操作完成之后再将变量写回到主内存中去。线程是不能够直接操作主内存中的变量的。各个线程中的工作内存存储的其实就是主内存的一个变量副本拷贝。因此不同线程之间是无法访问到对方的工作内存的。线程间的通讯(值转递)必须通过主内存来完成的。

上面这么大一段话，可以简单对应凯哥电脑配置：

线程：其实就是凯哥CPU的4核8线程中的线程

主内存：就是凯哥本子上的24G物理内存条

线程工作内存空间：就是缓存(一二三级缓存区域)

线程工作原理，如下图：

说明：

主内存中变量int i= 0；

cpu1中的线程1获取到i变量的时候，会将i从主内存中copy一份到自己的工作区域，也就是cpu1 cache中，然后更新i的值为10；

cpu2中的线程2同样获取到i变量，从主内存中copy一份之后，在自己的工作区cpu2 cache中将i修改成了15；这种情况下就是多核多线程问题。

线程之间可见性深度理解

在这种情况下主内存中的i就是两个线程之间的共享变量了。那么怎么能确保cpu1的线程1修改i的值之后，通知cpu2中的线程2的工作区缓存无效呢？这个操作就是线程之间的可见性。

再举个现实生活中常用的例子：

比如，凯哥现在在和大家分享。今天我发布之后，你们大家在自己手机或者是PC网友上都能看到凯哥分享的知识点。这个时候有个网友A在看到凯哥分享的东西，感觉有点不好或者是举个其他的例子或者更容易理解。于是他把凯哥这个文章进行了修改。然后给凯哥留Y。告诉凯哥，凯哥看后，觉得很不错。等明天，凯哥发文章通知大家，如果用xxx的案例就跟容易让大家理解了。于是，你们大家知道，哦原来昨天的案例不是最新的了。放弃昨天的，看看今天最新的案例。

如果上面案例看着是多线程那么可以这么分析：

主内存：凯哥

共享变量：凯哥分享的知识点

多个线程：各位看凯哥分享的网友

文章来源：《电脑编程技巧与维护》 网址: http://www.dnbcjqywh.cn/zonghexinwen/2020/1011/559.html