java虚拟机-第三篇:Java内存模型(JMM)

 2019-12-10 16:00  阅读(857)
文章分类:Java Core

注:本篇即作者加深记忆编写

Java内存模型的主要目标是定义程序中各个变量的访问规则,即在虚拟机中将变量存储到内存和从内存中取出变量这样的底层细节。 此处的变量与Java编程中所说的变量有所区别,它包括了实例字段、静态字段和构成数组对象的元素,但不包括局部变量与方法参数,因为后者是线程私有的,不会被共享,自然就不会存在竞争问题。

jmm涉及了几个点:

主内存: Java内存模型规定了所有的变量都储存在主内存

工作内存:每条线程都有一个属于自己的工作内存,线程的工作内存中保存了被该线程使用到的变量的主内存副本拷贝,线程对变量的所有操作(读取、赋值等)都必须在工作内存中进行,不能直接读写主内存的变量。(注:不同线程之间无法直接访问对方工作内存中的变量,线程间的变量值的传递均需要通过内存来完成)

关系简图:

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一、内存间交互操作

jmm定义了8种操作来完成工作内存同主内存的交互,其每一个操作都是原子的、不可再分的(double和long类型变量非原子性协定除外)

lock(锁定):作用于主内存的变量,它把一个变量标示为一条线程独占的状态。

unlock(解锁):作用于主内存的变量,它把一个处于锁定状态的变量释放出来,释放后的变量才可以被其他线程锁定。

read(读取):作用于主内存的变量,它把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存中,以便随后的load动作使用。

load(载入):作用于工作内存中的变量,它把read操作从主内存中得到的变量值放入工作内存的变量副本中。

use(使用):作用于工作内存的变量,它把工作内存中一个变量的值传递给执行引擎,每当虚拟机遇到一个需要使用的变量的值 的字节码指令时将会执行这个操作。

(注:新变量一般先赋值再使用,jmm规则)

assign(赋值):作用于工作内存的变量,它把一个从执行引擎接收到的值赋给工作内存的变量,每当虚拟机遇到一个给变量赋 值的字节码指令时执行这个操作。

store(存储):作用于工作内存的变量,它把工作内存中的一个变量的值传递给主内存中,以便随后的write操作使用。

write(写入):作用于工作内存的变量,它把store操作从工作内存中得到的变量的值放入主内存的变量中。

java内存模型对这8种基本操作制定了8个必须满足的规则:

1.不允许read和load、store和write操作单独出现,即不允许一个变量从主内存读取工作内存不接受,或者工作内存发起回写了但主内存不接受的情况

2.不允许一个线程丢弃它最近的assign操作,即变量在工作内存中改变了之后必须把该变化同步回主内存。

3.不允许线程无原因(没有发生过任何assign操作)把数据从线程的工作内存同步回主内存中。

4.一个新变量只能从主内存中“诞生”,不允许在工作内存中直接使用一个未被初始化(load或assign)的变量,换句话说,就是对一个变量实施use、store操作之前,必须执行过了assign和 load操作

5.一个变量在同一时刻只允许一条线程对其进行lock操作,但lock操作可以被同一条线程重复执行多次,多次执行lock操作后,只有执行相同此书的unlock操作,变量才会被解锁。

6.如果对一个变量执行lock操作,那将会清空工作内存中此变量的值,爱执行引擎使用这个变量钱,需要重新load或assign操作初始化变量的值。

7.如果一个变量没有事被lock操作锁定,不允许对他执行unlock操作,也不允许去unlock一个被其他线程锁住的变量。

8.对一个变量执行unlock操作之前,必须先把此变量同步回主内存中(执行store、write操作)

之后,会对volatile关键字,先行发生原则,线程的实现,线程调度,线程状态,线程安全与锁优化,分开详细的记录

AKB-021

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