Java的多线程编程模型 1

发现对于Java的多线程编程模型需要深入了解，打算

Java多线程的类库封装在java.util.concurrent.*中，java1.4到1.5的变化就是引入了这个支持并发编程的类库。首先得感谢下大名鼎鼎人类库作者Doug Lea，牛人总是让人膜拜的。

1 什么是线程安全
A class is thread-safe if it behaves correctly when accessed from multiple threads, regardless of the scheduling or interleaving of the execution of those threads by the runtime environment, and with no additional synchronization or other coordination on the part of the calling code.

译成中文意思就是
多个线程访问一个类时，如果不用考虑这些线程在运行时环境下的调度和交替运行，并且不需要额外的同步及在调用方代码不必做其他的协调，这个类的行为仍然是正确的，那么这个类就是线程安全的。

从上面的解释可以看出
无状态对象永远是线程安全的

2 什么是原子性
多个线程执行一个操作时，其中任何一个线程要么完全执行完此操作，要么没有执行此操作的任何步骤，那么这个操作就是原子的

3 为什么线程不安全
看一个线程不安全的经典例子：
package zl.study.concurrency;

public class ReorderingDemo {
static int x = 0, y = 0, a = 0, b = 0;

public static void main(String[] args) throws Exception {

for (int i = 0; i < 100; i++) {
x=y=a=b=0;
Thread one = new Thread() {
public void run() {
a = 1;
x = b;
}
};
Thread two = new Thread() {
public void run() {
b = 1;
y = a;
}
};
one.start();
two.start();
one.join();
two.join();
System.out.println(x + " " + y);
}
}

}
在这个例子中，如果你在一个单CPU的java测试环境中做测试，你可能只会得到一种结果（0，1）,然而真的只有这样一种情况么？显然不是。JVM并不能保证线程的执行顺序，即使看起来你无数次测试都是（0，1）,然而切换到别的环境中，出现其它结果（1，0）仍然是无法避免的。而在多CPU的结构中，就更不能保证了。线程可能在不同的CPU上执行，从而（0，0），（1，1）都是可能的。

4 为什么会出现这种情况
导致出现这些情况的原因有很多
Java内存分配
寄存器：我们在程序中无法控制
栈：存放基本类型的数据和对象的引用，但对象本身不存放在栈中，而是存放在堆中
堆：存放用new产生的数据
静态域：存放在对象中用static定义的静态成员
常量池：存放常量，比如.class信息，String

编译器优化
调整语句执行顺序
变量值存于寄存器而不是内存中
CPU自身的优化
并行或者按其他顺序执行
CPU本身的Cache会延迟变量的值刷新到内存的时间