Java內(nèi)存模型(JMM)

JAVA內(nèi)存模型概述

Java內(nèi)存模型本身是一種抽象的概念唇礁,描述的是一組規(guī)則或規(guī)范悟衩,通過這組規(guī)范定義了程序中各個變量的訪問方式规个。

由于JVM運行程序的實體是線程炎功,而每個線程創(chuàng)建時JVM都會為其創(chuàng)建一個工作內(nèi)存(椕度撸空間),用于存儲線程私有的數(shù)據(jù)蛇损,每個線程只能訪問自己的工作內(nèi)存官紫。

JMM中規(guī)定肛宋,所有變量都存儲在主內(nèi)存中州藕,主內(nèi)存是共享內(nèi)存區(qū)域束世,所有的線程都可訪問,但線程對變量的操作(讀取賦值等)必須在工作內(nèi)存中進行床玻。首先將變量從主內(nèi)存中拷貝到自己的工作內(nèi)存空間毁涉,然后對變量進行操作,操作完成后再將變量寫回主內(nèi)存锈死,不能直接操作主內(nèi)存中的變量贫堰,線程之間的通信必須通過主內(nèi)存來完成。

線程待牵、工作內(nèi)存和主內(nèi)存的交互

主內(nèi)存和工作內(nèi)存的數(shù)據(jù)存儲類型以及操作方式:

對于一個實例對象中的成員方法而言其屏,如果方法中包含本地變量是基本數(shù)據(jù)類型,那么將直接存儲在工作內(nèi)存的楨棧結(jié)構(gòu)中缨该,但如果本地變量是引用類型偎行,那么該變量的引用會存儲在功能內(nèi)存的楨棧中,而對象的實例將存儲在主內(nèi)存(堆)中贰拿。

對于實例對象的成員變量蛤袒,不管是什么類型,都會被存儲到堆區(qū)膨更。

至于static變量及類本身相關(guān)信息將會存儲在主內(nèi)存中妙真。


硬件內(nèi)存架構(gòu)和JMM

在CPU 內(nèi)部,有一組CPU寄存器荚守,是一個臨時存放數(shù)據(jù)的空間珍德,供CPU直接訪問和處理數(shù)據(jù)。

一般CPU都會從內(nèi)存取數(shù)據(jù)到寄存器矗漾,然后進行處理锈候,但由于內(nèi)存的處理速度遠遠低于CPU,導(dǎo)致CPU在處理指令時往往花費很多時間在等待內(nèi)存做準備工作缩功,于是在寄存器和主內(nèi)存間添加了CPU緩存晴及。

CPU緩存可以把從內(nèi)存中提取的數(shù)據(jù)暫時保存起來,如果提取的數(shù)據(jù)中包含CPU需要處理的數(shù)據(jù)嫡锌,那么直接會從緩存中讀取到寄存器中虑稼,無需從內(nèi)存中讀取,這個現(xiàn)象叫做緩存的命中率势木。當CPU需要寫數(shù)據(jù)到主內(nèi)存中時蛛倦,同樣會先刷新寄存器中的數(shù)據(jù)到CPU緩存,然后再把數(shù)據(jù)刷新到主內(nèi)存中啦桌。


硬件內(nèi)存架構(gòu)

JMM三大特性

原子性:指一個操作是不可中斷的溯壶,即使在多線程的環(huán)境下及皂,一個操作一旦開始就不會被其他線程影響。

可見性:指當一個線程修改了某個共享變量的值且改,其他線程能否馬上得知修改后的值验烧。

有序行:是指對于單線程的執(zhí)行代碼,我們總是認為代碼是按順序依次執(zhí)行的又跛。

JMM提供的解決方案:對于方法級別或者代碼塊級別的原子性操作碍拆,可以使用synchronized關(guān)鍵字或者重入鎖(ReentrantLock)保證程序執(zhí)行的原子性。而工作內(nèi)存與主內(nèi)存同步延遲現(xiàn)象導(dǎo)致的可見性問題慨蓝,可以使用synchronized 或者volatile解決感混。對于指令重排導(dǎo)致的可見性問題,使用volatile 的禁止指令重排



轉(zhuǎn)自:http://blog.csdn.net/javazejian/article/details/72772461

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