JAVA内存模型后续问题

Posted 2020-08-30 斌灬小生不才

A更新了本地副本x的值，不会主动刷新到主存中吗，必须等到和B通信时？
　　--A线程迟早会把更新过的X值刷新到主内存中，但具体会在什么时候刷新到主内存是不确定的。如果我们使用同步原语（synchronized，volatile和final），那么刷新的时机是确定的。比如，如果A线程释放了锁，它就会刷新本地内存A；接下来如果B线程获取同一个锁，B线程就会到主内存中去读取共享变量的值。此时，B线程就可以读取到A线程对共享变量所做的修改了（即“A线程释放锁--B线程获取锁”可以实现A，B线程之间的通信）。

另外，为什么是A和B通信，而不是B和A通信？
　　--这里的通信是指线程之间通过共享变量来沟通。由于共享变量在所有线程之间共享，如果A，B线程之间需要沟通，只需要A线程把写过的共享变量的值刷新到主内存，随后B线程到到主内存中去读取这些共享变量即可。这个过程可以让B线程看到A线程对共享变量锁做的修改，这种线程之间的沟通方式在本文中称之为通信。

 

 

在某个方法里面定义了一个数组，这个数组的对其他线程是不可见的，因为每个线程都有自己的独立内存空间，称之为Java方法栈，其生命周期和线程的生命周期一致，至于这个数组存放在哪里，可能是存放当前线程的PC寄存器里，PC寄存器可以利用java的堆内存也可以直接就存放在该PC寄存器的内存空间内。如果是存放在java 的堆内存中，对其他现场是可见的，但是没有线程去使用它，即就是本文所说没有通信，因此还是线程安全的。如果是直接 存放在寄存器内，效率很高。我想这就是线程栈封闭的一部分吧~

 

 

对象能否被多个线程共享和它存在哪里没有必然联系。这其实是要分清楚对象与对象的引用的差别。“实例域、静态域和数组元素存储在堆内存中，堆内存在线程之间共享”这句话干脆理解成对象是存储在堆内存中的比较简单。而对象的引用可以理解成一个值，这个值就像是int、char这样的值一样，可以存储在Stack空间中，只不过对象的引用这个值是一个内存地址，而不是像int型的123或者char型的‘V‘。因此，如果是在方法体内调用的一个局部数组如：
void methodA(){
Object[] objects=new Object[]{new Object(),new Object(),new Object()};
}
显然，objects数组引用的3个对象是存在堆内存中的，而objects数组引用本身是存储在stack空间中的。但是，由于一个线程不能直接访问另外一个线程的stack空间，因此上述的数组事实上是无法在多个线程之间共享的。

 

多线程会导致占用重复的内存空间吗？

回答这个问题首先要弄清究竟什么是工作内存，什么是主内存（指RAM？指Java Heap内存？）。所以，我觉得还是不要去纠结什么是工作内存、什么是主内存。那只是JVM规范为了叙述方便弄出的术语（可能是考虑跨平台吧，我想）。其实，我们只需要弄清楚一点：处理器并不是直接访问RAM（事实上，它也称主内存），而是通过高速缓存（Cache）访问内存。也就是说，从高级语言代码的角度看的一个变量，我们可以理解为它是存在RAM中的。因此对变量的读写操作就是对RAM的读写操作。但是，处理器对我们所谓的读写内存操作实际上是对高速缓存的读写操作。以一个单处理器的系统为例，代码中的一个变量其实是同时占用一份RAM空间和一份高速缓存空间。那么，对于多核处理器的系统而言，这一个变量还是占用一份RAM空间，所不同的是它可能同时占用多份高速缓存空间。而缓存相关性（Cache Coherence）协议则是用来保证高速缓存之间以及高速缓存与RAM之间的数据的一致性。

内存占用主要有3个方面：1）一个线程就是一个对象，对象本身会占用内存空间；2）创建线程（即Thread实例）的时候，JVM会未每个这样的对象（对象本身占用内存）额外分配两个线程调用栈（callstack）所需的内存空间，一个用于跟踪Java方法调用，另一个用于跟踪本地（native）方法调用)；3）线程运行过程中可能持有对其它对象的引用，只要这些线程没有终止，那么这些 被引用的对象就无法被垃圾回收。
性能下降，要具体问题具体分析，但是从一般的角度看，可以从上下文切换的角度去分析：一般地，线程数量越多，产生上下文切换就越多，其处理器时间开销也越大。这也就意味着，处理器用于执行应用代码的时间也相对减少。这呈现出来的效果就是应用性能下降。在Java8中可以使用JMC监控下Java应用的上下文切换数量（单位监控时间内的）。