Java内存模型与线程

Posted 2022-02-05 背时的哥哥

1.主内存与工作内存

Java内存模型的主要目的是定义程序中各种变量的访问规则，即关注在虚拟机中把变量值存储到内存和从内存中取出变量值。此处的变量与Java编程中的所说的变量有所区别，它包含了实例字段，静态字段和构成数组对象的元素，单实不包括局部变量与方法参数，因为后者是线程私有的，不会被共享。
Java内存模型规定了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，线程的工作内存中保存了被该线程使用的变量的主内存副本，线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，而不能直接读写主内存中的数据。不同线程之间也无法直接访问对方的工作内存中的变量。

2.lock&unlock

①如果对一个变量执行lock操作，那么会清空内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前，需要重新执行load或assign操作以初始化变量的值；
②对一个变量执行unlock操作之前，必须先把次变量同步回主内存中；

3.volatile

特性： ①保证此变量对所有线程的可见性；
②禁止指令重排优化；

4.Java线程

线程是Java进行资源调度的最基本单位。
实现线程的三种方式：
①内核线程实现（Java线程的实现）：内核线程就是直接由操作系统内核支持的线程，这种线程由内核来完成线程切换，内核通过操纵调度器来对现场进行调度，并负责将线程任务映射到各处理器上。
由于内核线程的支持，每个轻量级进程都称为一个独立的调度单元，即使其中某一个轻量级进程在系统调用中被阻塞了，也不会影响整个进程继续工作。
局限性：由于是基于内核线程实现的，所以各个线程操作都需要进行系统调用，而系统调用的代价相对较高，需要在用户态和内核态中来回切换，其次每个轻量级进程都对应一个内核线程的支持，因此其要消耗一定的内核资源。
②用户线程实现：完全建立在用户空间的线程库上；
③混合实现；