Java Memory Model
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什么是JMM
JMM:Java Memory Model的縮寫(xiě)
作用:
緩存一致性協(xié)議,用于定義數(shù)據(jù)讀取規(guī)則(遵守)
概念:
允許編譯器和緩存以數(shù)據(jù)在處理器特定的緩存(或寄存器)和主存之間移動(dòng)的次序擁有重要的特權(quán),除非程序員使用了volatile或synchronized明確請(qǐng)求了某些可見(jiàn)性的保證虎囚。
JVM是整個(gè)計(jì)算機(jī)虛擬模型调煎,所以JMM是隸屬于JVM的。從抽象的角度來(lái)看铺遂,JMM定義了線(xiàn)程和主內(nèi)存之間的抽象關(guān)系:線(xiàn)程之間的共享變量存儲(chǔ)在主內(nèi)存(Main Memory)中衫哥,每個(gè)線(xiàn)程都有一個(gè)私有的本地內(nèi)存(Local Memory),本地內(nèi)存中存儲(chǔ)了該線(xiàn)程以讀/寫(xiě)共享變量的副本襟锐。本地內(nèi)存是JMM的一個(gè)抽象概念撤逢,并不真實(shí)存在。它涵蓋了緩存粮坞、寫(xiě)緩沖區(qū)蚊荣、寄存器以及其他的硬件和編譯器優(yōu)化。
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解決共享對(duì)象可見(jiàn)性的問(wèn)題:
volilate
- 將子線(xiàn)程中修改的數(shù)據(jù)同步到主線(xiàn)程中
Java中JMM內(nèi)存模型定義了八種操作來(lái)實(shí)現(xiàn)同步的細(xì)節(jié)
- read 讀取捞蚂,作用于主內(nèi)存把變量從主內(nèi)存中讀取到本本地內(nèi)存妇押。
- load 加載跷究,主要作用本地內(nèi)存姓迅,把從主內(nèi)存中讀取的變量加載到本地內(nèi)存的變量副本中
- use 使用,主要作用本地內(nèi)存俊马,把工作內(nèi)存中的一個(gè)變量值傳遞給執(zhí)行引擎丁存,每當(dāng)虛擬機(jī)遇到一個(gè)需要使用變量的值的字節(jié)碼指令時(shí)將會(huì)執(zhí)行這個(gè)操作。柴我、
- assign 賦值 作用于工作內(nèi)存的變量解寝,它把一個(gè)從執(zhí)行引擎接收到的值賦值給工作內(nèi)存的變量,每當(dāng)虛擬機(jī)遇到一個(gè)給變量賦值的字節(jié)碼指令時(shí)執(zhí)行這個(gè)操作艘儒。
- store 存儲(chǔ) 作用于工作內(nèi)存的變量聋伦,把工作內(nèi)存中的一個(gè)變量的值傳送到主內(nèi)存中,以便隨后的write的操作界睁。
- write 寫(xiě)入 作用于主內(nèi)存的變量觉增,它把store操作從工作內(nèi)存中一個(gè)變量的值傳送到主內(nèi)存的變量中。
- lock 鎖定 :作用于主內(nèi)存的變量翻斟,把一個(gè)變量標(biāo)識(shí)為一條線(xiàn)程獨(dú)占狀態(tài)逾礁。
- unlock 解鎖: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)访惜,釋放后的變量才可以被其他線(xiàn)程鎖定嘹履。
Java內(nèi)存模型中明確規(guī)定了要執(zhí)行這些操作需要滿(mǎn)足以下規(guī)則:
- 不允許read和load、store和write的操作單獨(dú)出現(xiàn)债热。
- 不允許一個(gè)線(xiàn)程丟棄它的最近assign的操作砾嫉,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(xiàn)程無(wú)原因地(沒(méi)有發(fā)生過(guò)任何assign操作)把數(shù)據(jù)從工作內(nèi)存同步回主內(nèi)存中窒篱。
- 一個(gè)新的變量只能在主內(nèi)存中誕生焕刮,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)的變量蚓峦。即就是對(duì)一個(gè)變量實(shí)施use和store操作之前,必須先執(zhí)行過(guò)了assign和load操作济锄。
- 一個(gè)變量在同一時(shí)刻只允許一條線(xiàn)程對(duì)其進(jìn)行l(wèi)ock操作暑椰,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)存中此變量的值荐绝,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操作鎖定一汽,則不允許對(duì)它執(zhí)行unlock操作;也不允許去unlock一個(gè)被其他線(xiàn)程鎖定的變量低滩。
- 對(duì)一個(gè)變量執(zhí)行unlock操作之前召夹,必須先把此變量同步到主內(nèi)存中(執(zhí)行store和write操作)。