- JUC（java.util.concurrent）
- 進程和線程
- 進程：后台運行的程序（我們打開的一個軟件，就是進程）
- 線程：輕量級的進程，並且一個進程包含多個線程（同在一個軟件內，同時運行窗口，就是線程）
- 並發和並行
- 並發：同時訪問某個東西，就是並發
- 並行：一起做某些事情，就是並行
- JUC下的三個包
- java.util.concurrent
- java.util.concurrent.atomic
- java.util.concurrent.locks
談談對Volatile的理解
Volatile在日常的單線程環境是應用不到的
- Volatile是Java虛擬機提供的
輕量級的同步機制（三大特性） - 保證可見性
- 不保證原子性
- 禁止指令重排
JMM是什么
JMM是Java內存模型，也就是Java Memory Model，簡稱JMM，本身是一種抽象的概念，實際上並不存在，它描述的是一組規則或規范，通過這組規范定義了程序中各個變量（包括實例字段，靜態字段和構成數組對象的元素）的訪問方式
JMM關於同步的規定：
- 線程解鎖前，必須把共享變量的值刷新回主內存
- 線程解鎖前，必須讀取主內存的最新值，到自己的工作內存
- 加鎖和解鎖是同一把鎖
由於JVM運行程序的實體是線程，而每個線程創建時JVM都會為其創建一個工作內存（有些地方稱為棧空間），工作內存是每個線程的私有數據區域，而Java內存模型中規定所有變量都存儲在主內存，主內存是共享內存區域，所有線程都可以訪問，但線程對變量的操作（讀取賦值等）必須在工作內存中進行，首先要將變量從主內存拷貝到自己的工作內存空間，然后對變量進行操作，操作完成后再將變量寫會主內存，不能直接操作主內存中的變量，各個線程中的工作內存中存儲着主內存中的變量副本拷貝，因此不同的線程間無法訪問對方的工作內存，線程間的通信（傳值）必須通過主內存來完成，其簡要訪問過程：
數據傳輸速率：硬盤 < 內存 < cache < CPU
上面提到了兩個概念：主內存 和 工作內存
-
主內存：就是計算機的內存，也就是經常提到的8G內存，16G內存
-
工作內存：但我們實例化 new student，那么 age = 25 也是存儲在主內存中
-
當同時有三個線程同時訪問 student中的age變量時，那么每個線程都會拷貝一份，到各自的工作內存，從而實現了變量的拷貝
即：JMM內存模型的可見性，指的是當主內存區域中的值被某個線程寫入更改后，其它線程會馬上知曉更改后的值，並重新得到更改后的值。
JMM的特性
JMM的三大特性，volatile只保證了兩個，即可見性和有序性，不滿足原子性
- 可見性
- 原子性
- 有序性
可見性代碼驗證
但我們對於成員變量沒有添加任何修飾時，是無法感知其它線程修改后的值
package com.moxi.interview.study.thread;
/**
* Volatile Java虛擬機提供的輕量級同步機制
*
* 可見性（及時通知）
* 不保證原子性
* 禁止指令重排
*
*/
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* 假設是主物理內存
*/
class MyData {
int number = 0;
public void addTo60() {
this.number = 60;
}
}
/**
* 驗證volatile的可見性
* 1. 假設int number = 0， number變量之前沒有添加volatile關鍵字修飾
*/
public class VolatileDemo {
public static void main(String args []) {
// 資源類
MyData myData = new MyData();
// AAA線程 實現了Runnable接口的，lambda表達式
new Thread(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t come in");
// 線程睡眠3秒，假設在進行運算
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 修改number的值
myData.addTo60();
// 輸出修改后的值
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t update number value:" + myData.number);
}, "AAA").start();
while(myData.number == 0) {
// main線程就一直在這里等待循環，直到number的值不等於零
}
// 按道理這個值是不可能打印出來的，因為主線程運行的時候，number的值為0，所以一直在循環
// 如果能輸出這句話，說明AAA線程在睡眠3秒后，更新的number的值，重新寫入到主內存，並被main線程感知到了
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t mission is over");
/**
* 最后輸出結果：
* AAA come in
* AAA update number value:60
* 最后線程沒有停止，並行沒有輸出 mission is over 這句話，說明沒有用volatile修飾的變量，是沒有可見性
*/
}
}
輸出結果為
最后線程沒有停止，並行沒有輸出 mission is over 這句話，說明沒有用volatile修飾的變量，是沒有可見性
當我們修改MyData類中的成員變量時，並且添加volatile關鍵字修飾
/**
* 假設是主物理內存
*/
class MyData {
/**
* volatile 修飾的關鍵字，是為了增加 主線程和線程之間的可見性，只要有一個線程修改了內存中的值，其它線程也能馬上感知
*/
volatile int number = 0;
public void addTo60() {
this.number = 60;
}
}
最后輸出的結果為：
主線程也執行完畢了，說明volatile修飾的變量，是具備JVM輕量級同步機制的，能夠感知其它線程的修改后的值。
Volatile緩存可見性實現原理
底層實現主要是通過匯編lock前綴指令，它會鎖定這塊內存區域的緩存(緩存行鎖定)並寫回到主內存。IA-32和Intel 64架構軟件開發者手冊對lock指令的解釋：
1）會將當前處理器緩存行的數據立即寫回到系統內存。
2）這個寫回的操作會引起在其他CPU里緩存了該內存地址的數據無效（MESI協議）
3）提供內存屏障功能，使lock前后指令不能重排序
- read（讀取）：從主內存讀取數據
- load（載入）：將主內存讀取到的數據寫入工作內存
- use（使用） ：從工作內存讀取數據來計算
- assign（賦值）：將計算好的值重新賦值到工作內存中
- store（存儲）：將工作內存數據寫入主內存
- write（寫入）：將store過去的變量值賦值給主內存中的變量
- lock（鎖定） ：將主內存變量加鎖，標識為線程獨占狀態
- unlock（解鎖）：將主內存變量解鎖，解鎖后其他線程可以鎖定該變量