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多线程编程您不知道的5件事

时间:2017-01-13 04:01  浏览:努力统计中...
多线程编程向来不容易,但很少有JAVA? 开发人员能够忽视多线程编程和支持它的JAVA 平台库我们临时学习线程,在需要时向我们的工具箱添加新的技巧和技术。以这种方式构建和运行适

        多线程编程向来不容易,但很少有JAVA? 开发人员能够忽视多线程编程和支持它的 JAVA 平台库我们临时学习线程,在需要时向我们的工具箱添加新的技巧和技术。以这种方式构建和运行适当的应用程序是可行的,但是您可以做的不止这些。理解 Java 编译器的线程处理特性和 JVM 将有助于您编写更高效、性能更好的 Java 代码。
   
        在这篇文章中,我将通过同步方法、volatile 变量和原子类介绍多线程编程的一些更隐晦的方面。我的讨论特别关注于这些构建如何与 JVM 和 Java 编译器交互,以及不同的交互如何影响 Java 应用程序的性能。
   
    1. 同步方法或同步代码块?
   
       您可能偶尔会思考是否要同步化这个方法调用,还是只同步化该方法的线程安全子集。在这些情况下,知道 Java 编译器何时将源代码转化为字节代码会很有用,它处理同步方法和同步代码块的方式完全不同。
   
        当 JVM 执行一个同步方法时,执行中的线程识别该方法的 method_info 结构是否有 ACC_SYNCHRONIZED 标记设置,然后它自动获取对象的锁,调用方法,最后释放锁。如果有异常发生,线程自动释放锁。
   
       另一方面,同步化一个方法块会越过 JVM 对获取对象锁和异常处理的内置支持,要求以字节代码显式写入功能。如果您使用同步方法读取一个方法的字节代码,就会看到有十几个额外的操作用于管理这个功能。清单 1 展示用于生成同步方法和同步代码块的调用:
   
    清单 1. 两种同步化方法
   

   

   

   
    2. ThreadLocal 变量
   
        如果您想为一个类的所有实例维持一个变量的实例,将会用到静态类成员变量。如果您想以线程为单位维持一个变量的实例,将会用到线程局部变量。ThreadLocal 变量与常规变量的不同之处在于,每个线程都有其各自初始化的变量实例,这通过 get() 或 set() 方法予以评估。
   
        比方说您在开发一个多线程代码跟踪器,其目标是通过您的代码惟一标识每个线程的路径。挑战在于,您需要跨多个线程协调多个类中的多个方法。如果没有 ThreadLocal,这会是一个复杂的问题。当一个线程开始执行时,它需要生成一个惟一的令牌来在跟踪器中识别它,然后将这个惟一的令牌传递给跟踪中的每个方法。
   
        使用 ThreadLocal,事情就变得简单多了。线程在开始执行时初始化线程局部变量,然后通过每个类的每个方法访问它,保证变量将仅为当前执行的线程托管跟踪信息。在执行完成之后,线程可以将其特定的踪迹传递给一个负责维护所有跟踪的管理对象。
   
    当您需要以线程为单位存储变量实例时,使用 ThreadLocal 很有意义。 

   3. Volatile 变量
   
        我估计,大约有一半的 Java 开发人员知道 Java 语言包含 volatile 关键字。当然,其中只有 10% 知道它的确切含义,有更少的人知道如何有效使用它。简言之,使用 volatile 关键字识别一个变量,意味着这个变量的值会被不同的线程修改。要完全理解 volatile 关键字的作用,首先应当理解线程如何处理非易失性变量。
   
       为了提高性能,Java 语言规范允许 JRE 在引用变量的每个线程中维护该变量的一个本地副本。您可以将变量的这些 "线程局部" 副本看作是与缓存类似,在每次线程需要访问变量的值时帮助它避免检查主存储器。

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