Java內(nèi)存模型（JMM）

2450184176 發(fā)布于2019-08-19 11:37 / 983人閱讀

摘要：內(nèi)存模型定義是一種規(guī)范，它規(guī)范了虛擬機(jī)與計(jì)算機(jī)內(nèi)存之間是如何協(xié)同工作的，它規(guī)定了一個(gè)線程是如何和何時(shí)可以看到其它線程修改過(guò)的共享變量的值，以及如何同步共享變量的值。假設(shè)主內(nèi)存中變量的值為，線程和同時(shí)執(zhí)行。

Java內(nèi)存模型（JMM）

定義：JMM是一種規(guī)范，它規(guī)范了Java虛擬機(jī)與計(jì)算機(jī)內(nèi)存之間是如何協(xié)同工作的，它規(guī)定了一個(gè)線程是如何和何時(shí)可以看到其它線程修改過(guò)的共享變量的值，以及如何同步共享變量的值。

當(dāng)一個(gè)線程可以訪問(wèn)這個(gè)對(duì)象的時(shí)候，他也可以訪問(wèn)這個(gè)對(duì)象的成員變量，如果兩個(gè)線程同時(shí)調(diào)用同一個(gè)對(duì)象上的同一個(gè)方法，他們將都會(huì)訪問(wèn)這個(gè)對(duì)象的成員變量，但是每一個(gè)線程都擁有了這個(gè)變量的私有拷貝（變量副本）。

假設(shè)主內(nèi)存中變量的值為1，線程A和B同時(shí)執(zhí)行。線程A從主內(nèi)存中拿到的值是1，存入自己的本地內(nèi)存中，然后執(zhí)行+1的操作結(jié)果為2，然后將2寫(xiě)回主內(nèi)存中。
同時(shí)線程B從主內(nèi)存中拿到的值也是1，存入線程B的本地內(nèi)存中+1結(jié)果也是2，寫(xiě)入主內(nèi)存，而不是讀取線程A的結(jié)果之后在進(jìn)行計(jì)算，這兩個(gè)線程間的數(shù)據(jù)是不可見(jiàn)的，因此計(jì)數(shù)就出現(xiàn)了錯(cuò)誤，這個(gè)時(shí)候就需要添加一些同步手段，來(lái)保證并發(fā)時(shí)程序處理的準(zhǔn)確性。

JMM - 線程同步的八種操作

lock（鎖定）

lock：作用于主內(nèi)存的變量，把一個(gè)變量標(biāo)示為一條線程獨(dú)占狀態(tài)

unlock（解鎖）

unlock：作用于主內(nèi)存變量，把一個(gè)處于鎖定狀態(tài)的變量釋放出來(lái)，釋放后的變量才可以被其他線程鎖定

read（讀取）

read：作用于主內(nèi)存變量，把一個(gè)變量值從主內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)骄€程的工作內(nèi)存中，以便隨后的load動(dòng)作使用

load（載入）

load：作用于工作內(nèi)存的變量，他把read操作從主內(nèi)存中得到的變量值放入工作內(nèi)存的變量副本中

use（使用）

use：作用于工作內(nèi)存變量，把工作內(nèi)存中的一個(gè)變量值傳遞給執(zhí)行引擎

assign（賦值）

assign：作用于工作內(nèi)存變量，他把一個(gè)從執(zhí)行引擎接收到的值賦值給工作內(nèi)存變量

store（存儲(chǔ)）

store：作用于工作內(nèi)存變量，把工作內(nèi)存中的一個(gè)變量值傳遞到主內(nèi)存中，一邊隨后的寫(xiě)操作

write（寫(xiě)入）

write：作用于主內(nèi)存變量，他把store操作從工作內(nèi)存中一個(gè)變量的值傳遞到主內(nèi)存的變量中

線程同步規(guī)則

如果要把一個(gè)變量從主內(nèi)存復(fù)制到工作內(nèi)存，就需要按順序的執(zhí)行read和load操作，如果把變量從工作內(nèi)存同步到主內(nèi)存中，就要按順序執(zhí)行store和write操作。但是Java內(nèi)存模型只要求上述操作必須按順序執(zhí)行，而沒(méi)有保證必須是連續(xù)執(zhí)行不允許read和load、store和write多帶帶出現(xiàn)
不允許一個(gè)線程丟棄它的最近assign的操作，即變量在工作內(nèi)存中改變了之后必須同步到主內(nèi)存中
不允許一個(gè)線程無(wú)原因（沒(méi)有發(fā)生過(guò)任何assign操作）就把數(shù)據(jù)從工作內(nèi)存同步到主內(nèi)存中
一個(gè)新的變量只能在主內(nèi)存中誕生，不允許在工作內(nèi)存中直接使用一個(gè)未被初始化（load或assign）的變量。也就是對(duì)一個(gè)變量實(shí)施use和store操作之前，必須先執(zhí)行過(guò)assign和load操作
一個(gè)變量在同一時(shí)刻只允許一條線程對(duì)其進(jìn)行l(wèi)ock操作，但是lock操作可以被同一條線程重復(fù)執(zhí)行多次，多次執(zhí)行l(wèi)ock后，只執(zhí)行相同次數(shù)的unlock操作，變量才會(huì)被解鎖。lock和unlock必須成對(duì)出現(xiàn)
如果對(duì)一個(gè)變量執(zhí)行l(wèi)ock操作，將會(huì)清空工作內(nèi)存中此變量的值，在執(zhí)行引擎使用這個(gè)變量前需要重新執(zhí)行l(wèi)oad或assign操作初始化變量的值
如果一個(gè)變量事先沒(méi)有被lock鎖定，則不允許對(duì)他執(zhí)行unlock操作，也不允許去unlock一個(gè)被其他線程鎖定的變量
對(duì)一個(gè)變量執(zhí)行unlock操作之前，必須事先將此變量同步到主內(nèi)存中（執(zhí)行store和write）

過(guò)程圖解