线程安全总结（二）

线程安全总结（二）

文章分类:Java编程
关于线程安全总结（－）请看 http://www.javaeye.com/topic/806990  ，发该贴后，很多朋友都发站内消息问我一些问题，我把回复整理成一篇帖子。敬请高人手下留情，小可谢过了。
 
 
      站内很多人都问我，所谓线程的“工作内存”到底是个什么东西？有的人认为是线程的 栈，其实这种理解是不正确的。看看JLS（java语言规范）对线程工作 内存的描述，线程的working memory只是cpu的寄存器和高速缓存的抽象描述。
 
      可能 很多人都觉得莫名其妙，说JVM的内存模型，怎么会扯到cpu上去呢？在此，我认为很有必要阐述下，免 得很多人看得不明不白的。先抛开java虚拟机不谈，我们都知道，现在的计算机，cpu在计算的时候，并不总是从内存读取数据，它的数据读取顺序优先级 是：寄存器－高速缓存－内存。线程耗费的是CPU，线程计算的时候，原始的数据来自内存，在计算过程中，有些数据可能被频繁读取，这些数据被存储在寄存器 和高速缓存中，当线程计算完后，这些缓存的数据在适当的时候应该写回内存。当个多个线程同时读写某个内存数据时，就会产生多线程并发问题，涉及到三个特 性：原子性，有序性，可见性。在《线程安全总结》这篇文章中，为了理解方便，我把原子性和有序性统一叫做“多线程执行有序性”。支持多线程的平台都会面临 这种问题，运行在多线程平台上支持多线程的语言应该提供解决该问题的方案。
 
       那么，我们看看JVM，JVM是一个虚拟 的计算机，它也会面临多线程并发问题，java程序运行在java虚拟机平台上，java程序员不可能直接去控制底层线程对寄存器高速缓存内存之间的同 步，那么java从语法层面，应该给开发人员提供一种解决方案，这个方案就是诸如 synchronized, volatile,锁机制（如同步块，就绪队 列，阻塞队列）等等。这些方案只是语法层面的，但我们要从本质上去理解它，不能仅仅知道一个 synchronized 可以保证同步就完了。   在这里我说的是jvm的内存模型，是动态的，面向多线程并发的，沿袭JSL的“working memory”的说法，只是不想牵扯到太多底层细节，因为 《线程安全总结》这篇文章意在说明怎样从语法层面去理解java的线程同步，知道各个关键字的使用场 景。
 
      今天有人问我，那 java的线程不是有栈吗？难道栈不是工作内存吗？工作内存这四个字得放到具体的场景 中描述，方能体现它具体的意义，在描述JVM的线程同步时，工作内存指的是寄存器和高速缓存的抽象描述，具体请自行参阅JLS。上面讲的都是动态的内存模 型，甚至已经超越了JVM的范围，那么JVM的内存静态存储是怎么划分的？今天还有人问我，jvm的内存模型不是有eden区吗？也不见你提起。我跟他 说，这是两个角度去看的，甚至是两个不同的范围，动态的线程同步的内存模型，涵盖了cpu，寄存器，高速缓存，内存；JVM的静态内存储模型只是一种对内 存的物理划分而已，它只局限在内存，而且只局限在JVM的内存。那些什么线程栈，eden区都仅仅在JVM内存。
 
      说说JVM的线程栈和有个朋友反复跟我纠结的eden区吧。JVM的内存，被划分了很多的区域：
1.程序计数器
每一个Java线程都有一个程序计数器来用于保存程序执行到当前方法的哪一个指令。
2.线 程栈
线程的每个方法被执行的时候，都会同时创建一个帧（Frame）用 于存储本地变量表、操作栈、动态链接、方法出入口等信息。每一个方法的调用至完成，就意味着一个帧在VM栈中的入栈至出栈的过程。如果线程请求的栈深度大 于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；如果VM栈可以动态扩展（VM Spec中允许固定长度的VM栈），当扩展时无法申请到足够内存则抛出OutOfMemoryError异常。