Java共享内容通信 VS Golang通信共享内存

接触的编程语言从C到Java再到现在Go,每个语言都有其独有特性,也具备共通之处。
最近在学习并发编程的时候,发现一个很有意思的点:Java基于共享共享内存通信,而Golang则是通过通信共享内存。为什么?下面我们一起一探究竟!

目录

      • 1、Java内存模型
      • 2、Go CSP模型
      • 3、代码表现形式
        • 3.1、Java交替打印
        • 3.2、Go交替打印
      • 4、总结

1、Java内存模型

JMM(Java Memory Model),定义共享内存中多线程读写操作的行为规范,通过规则来规范对内存的读写操作从而保证指令正确性。
(1)JMM把内存分为两块:一块是私有线程的工作区域(工作内存)、一块是所有线程的共享区域(主内存)
(2)线程跟线程之间是相互隔离的,线程跟线程交互需要通过主内存
在这里插入图片描述

所以多个线程可以在同一个进程中共享数据,线程通过读取和写入共享变量来实现数据共享和通信。
不过由于竞态条件和数据竞争,需要使用同步机制(synchronized、lock接口)来实现线程间的同步互斥

2、Go CSP模型

CSP(Communicating Sequential Process)通信顺序进程,强调通过通道(channel)在多个并发执行的进程或线程之间进行通信和同步。
在Go中让goroutine通过channel来间接的共享内存,避免直接操作共享内存可能带来的竞态条件和数据竞争问题。
具体表现为:(1)当需要数据共享时,goroutine将数据发送通道;(2)另一goroutine从通道中接收数据,所以数据在goroutine之间的传递时通过明确通信操作完成的,而不是直接通过访问共享内存。

3、代码表现形式

使用Java和Go分别实现交替打印奇数和偶数来加深理解
(1)Java通过全局变量lock、isTurn来控制线程交替
(2)Go通过channel通信来实现协程交替打印

3.1、Java交替打印
package August.demo;/*** 双线程交替打印* @Author: ChenZhiHui* @DateTime: 2024/8/24 00:37**/
public class ThreadPrint {public static Object lock = new Object();public static boolean isTurn = true;public static void main(String[] args) {Thread thread1 = new Thread(new PrintA());Thread thread2 = new Thread(new PrintB());thread1.start();thread2.start();}static class PrintA implements Runnable {@Overridepublic void run() {for (int i = 1; i <= 9; i += 2) {synchronized (lock) {while (!isTurn) {try {lock.wait();} catch (InterruptedException exception) {Thread.currentThread().interrupt();}}System.out.println(Thread.currentThread() + " = " + i);isTurn = false;lock.notify();}}}}static class PrintB implements Runnable {@Overridepublic void run() {for (int i = 2; i <= 10; i += 2) {synchronized (lock) {while (isTurn) {try {lock.wait();} catch (InterruptedException exception) {Thread.currentThread().interrupt();}}System.out.println(Thread.currentThread() + " = " + i);isTurn = true;lock.notify();}}}}
}
3.2、Go交替打印
package mainimport ("fmt""sync"
)func main() {chan01 := make(chan struct{}, 1)chan02 := make(chan struct{}, 1)var wg sync.WaitGroupwg.Add(2)go func() {defer wg.Done()for i := 1; i <= 9; i += 2 {<-chan01fmt.Println("协程1 =", i)chan02 <- struct{}{}}}()go func() {defer wg.Done()for i := 2; i <= 10; i += 2 {<-chan02fmt.Println("协程2 =", i)chan01 <- struct{}{} // 初次发送信号给协程1}}()// 启动协程chan01 <- struct{}{}wg.Wait()}

4、总结

本文简单的描述Go和Java在通信和共享内存协作形式,通过简单的代码展示其设计思想,在实现代码的时候。有个小插曲,在Go实现交替打印的时候,出现了我们经常谈及的死锁,下一篇文章可以讲讲关于同步机制中需要避免产生死锁的注意点。

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