Java メモリ モデルの謎を解く: マルチスレッド プログラミングの背後にある秘密をマスターする

php Xiaobian Yuzai では、Java メモリ モデルを明らかにし、マルチスレッド プログラミングの背後にある謎を深く理解します。マルチスレッド プログラミングは Java 開発における重要なスキルであり、効率的で信頼性の高いマルチスレッド プログラムを作成するにはメモリ モデルを理解することが重要です。一緒に Java メモリ モデルを探索し、マルチスレッド プログラミングの謎を解明しましょう。

JMM の主な目標は、マルチ スレッド プログラムの正確性と予測可能性を確保することです。共有メモリへのスレッド アクセスを規制する一連のルールを定義することで、データ競合やメモリの一貫性の問題を防ぎます。 JMM の基本原則には次のものが含まれます:

• 可視性: スレッドによる共有変数の変更は、他のスレッドの可視範囲にタイムリーに反映される必要があります。
• アトミック性: 共有変数の読み取りおよび書き込み操作はアトミックです。つまり、中断できません。
• 順序: スレッドによる共有変数へのアクセスの順序は、プログラム内の実行順序と一致している必要があります。

これらの基本原則を実現するために、JMM は次の重要な概念を導入します。

• メイン メモリ (メイン メモリ): メイン メモリは、すべてのスレッドによって共有される物理メモリ空間です。
• 作業メモリ: 各スレッドには独自の作業メモリがあり、スレッドのプライベート変数のコピーが保存されます。
• キャッシュ コヒーレンス プロトコル: キャッシュ コヒーレンス プロトコルは、複数のプロセッサのキャッシュ内のデータの一貫性を確保するために使用されるプロトコルです。

スレッドが共有変数を変更すると、変更された値がメイン メモリに書き込まれます。他のスレッドは、メイン メモリ内の値を読み取ることで最新の値を取得できます。ただし、キャッシュ コヒーレンス プロトコルの遅延により、他のスレッドは変更された値をすぐに認識できない場合があります。この問題を解決するために、JMM ではメモリ バリアの概念が導入されています。メモリバリアは、スレッドに変更された値をメインメモリに即座に書き込むことを強制し、他のスレッドが変更された値を参照できるようにします。

Java 言語には、スレッドの同期と可視性を実現するために、synchronized と volatile という 2 つのキーワードが用意されています。 synchronized キーワードを使用すると、共有変数へのアクセスがアトミックであることが保証され、volatile キーワードを使用すると、共有変数への変更が確実に表示されるようになります。

これは、synchronized キーワードと volatile キーワードを使用してスレッドの同期と可視性を実現する方法を示すデモ コードです:

リーリー

この例では、synchronized キーワードを使用して、count 変数へのアクセスがアトミックであることを確認し、データ競合の問題を回避します。

リーリー

この例では、volatile キーワードを使用して、count 変数への変更が確実に表示されるようにし、スレッド 2 がスレッド 1 による ## への変更をタイムリーに確認できるようにします。方法 #count 変数の変更。

Java メモリ モデルを深く理解することは、同時プログラミング

における 問題を解決するために重要です。 JMM の基本原理と重要な概念を習得することで、プログラマはより堅牢で予測可能なマルチスレッド プログラムを作成できます。

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