《Java并發編程的藝術》 —3.5.4　concurrent包的實現

3.5.4　concurrent包的實現

由于Java的CAS同時具有volatile讀和volatile寫的內存語義，因此Java線程之間的通信現在有了下面4種方式。

1）A線程寫volatile變量，隨后B線程讀這個volatile變量。

2）A線程寫volatile變量，隨后B線程用CAS更新這個volatile變量。

3）A線程用CAS更新一個volatile變量，隨后B線程用CAS更新這個volatile變量。

4）A線程用CAS更新一個volatile變量，隨后B線程讀這個volatile變量。

Java的CAS會使用現代處理器上提供的高效機器級別的原子指令，這些原子指令以原子方式對內存執行讀-改-寫操作，這是在多處理器中實現同步的關鍵（從本質上來說，能夠支持原子性讀-改-寫指令的計算機，是順序計算圖靈機的異步等價機器，因此任何現代的多處理器都會去支持某種能對內存執行原子性讀-改-寫操作的原子指令）。同時，volatile變量的讀/寫和CAS可以實現線程之間的通信。把這些特性整合在一起，就形成了整個concurrent包得以實現的基石。如果我們仔細分析concurrent包的源代碼實現，會發現一個通用化的實現模式。

首先，聲明共享變量為volatile。

然后，使用CAS的原子條件更新來實現線程之間的同步。

同時，配合以volatile的讀/寫和CAS所具有的volatile讀和寫的內存語義來實現線程之間的通信。

AQS，非阻塞數據結構和原子變量類（java.util.concurrent.atomic包中的類），這些concurrent包中的基礎類都是使用這種模式來實現的，而concurrent包中的高層類又是依賴于這些基礎類來實現的。從整體來看，concurrent包的實現示意圖如3-28所示。

圖3-28　concurrent包的實現示意圖

Java

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