java中的并发变成学习笔记1

Java并发编程是Java开发中的一项重要技术，尤其在构建高性能、高并发的系统时不可或缺。在Java中，多线程编程允许程序同时执行多个任务，从而提高效率和响应性。然而，多线程环境下，线程安全问题成为了一个挑战。 1.1 并发编程初体验中的常见问题是程序在本地环境正常，但在生产环境中出现各种问题。这主要是因为并发环境下的数据竞争、死锁、活锁等现象，以及本地环境和生产环境的资源差异导致的。为确保并发情况下程序的正确性，我们需要对线程安全进行深入理解和控制。 1.2 并发基本概念指的是多个线程在同一时刻执行任务，而高并发则是指系统能够同时处理大量请求的能力。在高并发场景下，性能优化和资源管理显得尤为重要。 1.3 并发与高并发比较，主要在于处理能力的差异。并发主要关注的是同时执行的任务数量，而高并发则更侧重于在大规模用户访问下系统的稳定性和响应时间。 1.4 知识技能在并发编程中主要包括线程同步、锁机制、线程池、并发容器等。理解并掌握这些概念和技术是解决并发问题的关键。 1.5 CPU多级缓存是为了优化内存访问速度，通过将常用数据存储在靠近CPU的高速缓存中，减少对内存的直接访问。Local read和write分别指读写本地缓存，remote read和write涉及跨缓存的通信，可能引入数据一致性问题。 1.6 CPU多级缓存的乱序执行优化是现代处理器为了提升性能采取的一种策略，可能导致数据可见性的不确定性。这需要通过内存模型来规范。 1.7 Java内存模型（JMM）规定了线程如何访问和同步共享变量，以保证不同CPU核心上的线程看到的数据是一致的。JMM在Java1.5后进行了修订，以解决早期版本的一些问题，并一直沿用至今。 1.8.1 栈和堆是Java内存的两个主要部分。栈主要用于存储局部变量和方法调用，速度快但空间有限；堆用于存储对象实例，具有动态分配内存大小和垃圾回收的特点，但访问速度相对较慢。 1.8.2 计算机硬件架构中的CPU寄存器、高速缓存和主内存共同构成了数据访问路径。多CPU或多核系统可以并发执行多个线程，而高速缓存的存在是为了减少CPU与内存之间的交互延迟。 1.8.3 JMM的抽象结构图展示了本地内存与主内存之间的数据同步问题，当多个线程共享主内存中的变量时，需要同步机制保证数据的一致性。 1.8.4 JMM定义了八种同步操作，如lock、unlock、read、write等，这些操作在多线程环境中保证了数据的正确性。 1.8.5 同步规则是JMM的一部分，包括了可见性、有序性、原子性等原则，确保线程间的操作不会互相干扰。 1.8.6 了解和遵循这些同步操作与规则，开发者可以编写出正确处理并发的Java代码，避免并发编程中的陷阱，确保程序在多线程环境下的正确性和稳定性。 Java并发编程涉及硬件架构、内存模型、同步机制等多个层面，理解和掌握这些知识点对于编写高效、线程安全的Java程序至关重要。在实际应用中，开发者还需要考虑线程池的管理、死锁的预防、性能优化等高级主题，以确保系统的健壮性和高性能。