多线程-day02.docx

【多线程编程详解】 在Java编程中，多线程技术是实现并发处理和提高系统效率的关键。在“多线程-day02”的学习资源中，我们深入探讨了Java内存模型以及多线程的特性与控制机制。 **Java内存模型** Java内存模型，也称为JVM内存模型，是Java程序员理解和掌握的基础知识，特别是在进行并发编程时。它描述了程序运行时数据如何在JVM内存中分布。Java内存模型主要分为以下几个部分： 1. **程序计数器**：每个线程都有自己的程序计数器，存储当前线程执行的内存地址，线程安全且互不影响。 2. **Java栈**（虚拟机栈）：每个线程都有一个Java栈，由多个栈帧组成，每个方法对应一个栈帧。栈帧在方法执行时创建，完成后被移除。如果栈深度超过限制，会抛出`StackOverflowError`；扩展栈时内存不足，则抛出`OutOfMemoryError`。 3. **方法区**（也称为永久代）：存储类信息、静态常量、final常量、Field信息和方法信息。当方法区内存超出限制，会抛出`OutOfMemoryError: PermGen space`异常。 4. **常量池**：属于方法区的一部分，存储字面量和引用量，包括字符串、final变量等。常量池在编译时确定。 5. **本地方法栈**：与Java栈类似，但为执行Native方法服务，同样可能抛出`StackOverflowError`和`OutOfMemoryError`异常。 **多线程特性** 多线程编程的核心是保证三个特性：原子性、可见性和有序性。 - **原子性**：确保操作不可分割，要么全做要么不做，避免并发执行时的中断问题。 - **可见性**：线程间对共享变量的修改能立即被其他线程感知。 - **有序性**：保证程序的执行顺序，遵循代码的逻辑顺序。 **多线程控制** 为了实现这些特性，Java提供了多种线程控制工具： 1. **ThreadLocal**：提供线程局部变量，每个线程有自己的副本，互不干扰。 2. **原子类**（如`AtomicInteger`, `AtomicReference`等）：提供原子操作，保证操作的原子性。 3. **Lock类**（如`ReentrantLock`）：提供比synchronized更细粒度的锁控制，可实现公平锁、非公平锁、读写锁等。 4. **volatile关键字**：保证变量的可见性，但不保证原子性，适合于简单读写的共享变量。 了解并熟练掌握这些概念和工具，有助于编写高效、可靠的多线程Java应用程序。在实际编程中，根据需求选择适当的控制机制，可以有效地管理和同步线程，解决并发问题，提高系统的并行处理能力。