最近想將Java（Java教程 Java培訓 ）基礎的一些東西都整理整理，寫下來，這是對知識的總結，也是一種樂趣。已經擬好了提綱，大概分為這幾個主題： java線程安全，java垃圾收集，java并發包詳細介紹，java profile和jvm性能調優。慢慢寫吧。本人jameswxx原創文章，轉載請注明出處，我費了很多心血，多謝了。關于java線程安全，網上有很多資料，我只想從自己的角度總結對這方面的考慮，有時候寫東西是很痛苦的，知道一些東西，但想用文字說清楚，卻不是那么容易。我認為要認識java線程安全，必須了解兩個主要的點：java的內存模型，java的線程同步機制。特別是內存模型，java的線程同步機制很大程度上都是基于內存模型而設定的。后面我還會寫java并發包的文章，詳細總結如何利用java并發包編寫高效安全的多線程并發程序。暫時寫得比較倉促，后面會慢慢補充完善。
淺談java內存模型
不同的平臺，內存模型是不一樣的，但是jvm的內存模型規范是統一的。其實java的多線程并發問題最終都會反映在java的內存模型上，所謂線程安全無非是要控制多個線程對某個資源的有序訪問或修改。總結java的內存模型，要解決兩個主要的問題：可見性和有序性。我們都知道計算機有高速緩存的存在，處理器并不是每次處理數據都是取內存的。JVM定義了自己的內存模型，屏蔽了底層平臺內存管理細節，對于java開發人員，要清楚在jvm內存模型的基礎上，如果解決多線程的可見性和有序性。
那么，何謂可見性?多個線程之間是不能互相傳遞數據通信的，它們之間的溝通只能通過共享變量來進行。Java內存模型(JMM)規定了jvm有主內存，主內存是多個線程共享的。當new一個對象的時候，也是被分配在主內存中，每個線程都有自己的工作內存，工作內存存儲了主存的某些對象的副本，當然線程的工作內存大小是有限制的。當線程操作某個對象時，執行順序如下：
(1)從主存復制變量到當前工作內存(read and load)
(2)執行代碼，改變共享變量值(use and assign)
(3)用工作內存數據刷新主存相關內容(store and write)
JVM規范定義了線程對主存的操作指令：read，load，use，assign，store，write.當一個共享變量在多個線程的工作內存中都有副本時，如果一個線程修改了這個共享變量，那么其他線程應該能夠看到這個被修改后的值，這就是多線程的可見性問題。
那么，什么是有序性呢?線程在引用變量時不能直接從主內存中引用，如果線程工作內存中沒有該變量，則會從主內存中拷貝一個副本到工作內存中，這個過程為read-load，完成后線程會引用該副本。當同一線程再度引用該字段時，有可能重新從主存中獲取變量副本(read-load-use)，也有可能直接引用原來的副本(use)，也就是說 read，load，use順序可以由JVM實現系統決定。
線程不能直接為主存中中字段賦值，它會將值指定給工作內存中的變量副本(assign)，完成后這個變量副本會同步到主存儲區(store-write)，至于何時同步過去，根據JVM實現系統決定。有該字段，則會從主內存中將該字段賦值到工作內存中，這個過程為read-load，完成后線程會引用該變量副本，當同一線程多次重復對字段賦值時，比如：
Java代碼
for(int i=0;i<10;i++)
a++;線程有可能只對工作內存中的副本進行賦值，只到最后一次賦值后才同步到主存儲區，所以assign，store，weite順序可以由JVM實現系統決定。假設有一個共享變量x，線程a執行x=x+1.從上面的描述中可以知道x=x+1并不是一個原子操作，它的執行過程如下：
1、從主存中讀取變量x副本到工作內存2、給x加1 3、將x加1后的值寫回主 存
如果另外一個線程b執行x=x-1，執行過程如下：
1、從主存中讀取變量x副本到工作內存2、給x減1 3、將x減1后的值寫回主存
那么顯然，最終的x的值是不可靠的。假設x現在為10，線程a加1，線程b減1，從表面上看，似乎最終x還是為10，但是多線程情況下會有這種情況發生：
1：線程a從主存讀取x副本到工作內存，工作內存中x值為10 2：線程b從主存讀取x副本到工作內存，工作內存中x值為10 3：線程a將工作內存中x加1，工作內存中x值為11 4：線程a將x提交主存中，主存中x為11 5：線程b將工作內存中x值減1，工作內存中x值為9 6：線程b將x提交到中主存中，主存中x為9
同樣，x有可能為11，如果x是一個銀行賬戶，線程a存款，線程b扣款，顯然這樣是有嚴重問題的，要解決這個問題，必須保證線程a和線程b是有序執行的，并且每個線程執行的加1或減1是一個原子操作。看看下面代碼：
Java代碼
public class Account {
private int balance;
public Account(int balance) { this.balance = balance;}
public int getBalance() { return balance;}
public void add(int num) { balance = balance + num;}
public void withdraw(int num) { balance = balance - num;}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Account account = new Account(1000);Thread a = new Thread(new AddThread(account， 20)， "add");Thread b = new Thread(new WithdrawThread(account， 20)， "withdraw");a.start();b.start();a.join();b.join();System.out.println(account.getBalance());}
static class AddThread implements Runnable { Account account;int amount;
public AddThread(Account account， int amount) { this.account = account;this.amount = amount;}
public void run() { for (int i = 0; i < 200000; i++) { account.add(amount);}
static class WithdrawThread implements Runnable { Account account;int amount;
public WithdrawThread(Account account， int amount) { this.account = account;this.amount = amount;}
public void run() { for (int i = 0; i < 100000; i++) { account.withdraw(amount);}第一次執行結果為10200，第二次執行結果為1060，每次執行的結果都是不確定的，因為線程的執行順序是不可預見的。這是java同步產生的根源，synchronized關鍵字保證了多個線程對于同步塊是互斥的，synchronized作為一種同步手段，解決java多線程的執行有序性和內存可見性，而volatile關鍵字之解決多線程的內存可見性問題。后面將會詳細介紹。