Java并发编程--7.Java内存操作总结

Posted 2020-09-11

主内存和工作内存

工作规则

Java内存模型, 定义变量的访问规则, 即将共享变量存储到内存和取出内存的底层细节 　　 

所有的变量都存储在主内存中，每条线程有自己的工作内存，工作内存中用到的变量, 是从主内存拷贝的副本，线程对变量的所有操作都在工作内存中进行, 线程间变量值得传递均需通过主内存来完成

内存间交互操作

1、luck（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。

2、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。

3、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工作内存中，以便随后的load动作使用。

4、load（载入）：作用于工作内存的变量，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。

5、use（使用）：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执行引擎，每当虚拟机遇到一个需要使用到变量的值得字节码指令时将会执行这个操作。

6、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。

7、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到主内存中，以便随后的write操作使用。

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

上述操作,必须满足以下的规则:

 1、不允许read和load、store和write操作之一单独出现，以上两个操作必须按顺序执行，但没有保证必须连续执行，也就是说，read与load之间、store与write之间是可插入其他    指令的。

 2、不允许一个线程丢弃它的最近的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、不允许一个线程无原因地（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、一个新的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和store操作之前，必须先执行过　　了assign和load操作。

 5、一个变量在同一个时刻只允许一条线程对其执行lock操作，但lock操作可以被同一个条线程重复执行多次，多次执行lock后，只有执行相同次数的unlock操作，变量才会被解锁。

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

 7、如果一个变量实现没有被lock操作锁定，则不允许对它执行unlock操作，也不允许去unlock一个被其他线程锁定的变量。

 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（执行store和write操作）。　

happen-before

共享数据的读写操作, 如果不满足happen-bifore条件, 就没有顺序性的保障, 虚拟机可以对他们进行重排序

重排序

也就是说只要程序的最终结果等同于它在严格的顺序化环境下的结果，那么指令的执行顺序就可能与代码的顺序不一致，这个过程通过叫做指令的重排序

 

指令重排序存在的意义在于：JVM能够根据处理器的特性（CPU的多级缓存系统、多核处理器等）适当的重新排序机器指令，使机器指令更符合CPU的执行特点，最大限度的发挥机器的性能

特殊的内存操作

volatile修饰的变量: 可见性; 禁止指令重排序优化

final域 : 被final修饰的字段在构造器中一旦被初始化完成,在其他线程中就能看到final字段的值

long和double型变量的特殊规则 : 除了long和double类型, 其他的基本类型和引用类型的赋值操作都为原子操作