Java内存模型
Posted bohu83
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java内存模型相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
一概述
本文属于《java并发编程的艺术》读书笔记系列,第三章java内存模型第二部分。
二final的内存语义
final在Java中是一个保留的关键字,可以声明成员变量、方法、类以及本地变量。可以参照之前整理的关键字final。这里作者主要介绍final域的内存语义。
对于final域,编译器和处理器要遵守两个重排序规则:
- 在构造函数内对一个final域的写入,与随后把这个被构造对象的引用赋值给一个引用变量,这两个操作之间不能重排序。
- 初次读一个包含final域的对象的引用,与随后初次读这个final域,这两个操作之间不能重排序。
public class FinalExample {
int i; //普通变量
final int j; //final变量
static FinalExample obj;
public void FinalExample () { //构造函数
i = 1; //写普通域
j = 2; //写final域
}
public static void writer () { //写线程A执行
obj = new FinalExample ();
}
public static void reader () { //读线程B执行
FinalExample object = obj; //读对象引用
int a = object.i; //读普通域
int b = object.j; //读final域
}
}
这里假设一个线程A执行writer ()方法,随后另一个线程B执行reader ()方法。下面我们通过这两个线程的交互来说明这两个规则。
2.1写final域的重排序规则
写final域的重排序规则禁止把final域的写重排序到构造函数之外。这个规则的实现包含下面2个方面:
- JMM禁止编译器把final域的写重排序到构造函数之外。
- 编译器会在final域的写之后,构造函数return之前,插入一个StoreStore屏障。这个屏障禁止处理器把final域的写重排序到构造函数之外。
现在让我们分析writer ()方法。writer ()方法只包含一行代码:finalExample = new FinalExample ()。这行代码包含两个步骤:
- 构造一个FinalExample类型的对象;
- 把这个对象的引用赋值给引用变量obj。
假设线程B读对象引用与读对象的成员域之间没有重排序(马上会说明为什么需要这个假设),下图是一种可能的执行时序:
写final域的重排序规则可以确保:在对象引用为任意线程可见之前,对象的final域已经被正确初始化过了,而普通域不具有这个保障。以上图为例,在读线程B“看到”对象引用obj时,很可能obj对象还没有构造完成(对普通域i的写操作被重排序到构造函数外,此时初始值2还没有写入普通域i)。
2.2读final域的重排序规则
读final域的重排序规则如下:
- 在一个线程中,初次读对象引用与初次读该对象包含的final域,JMM禁止处理器重排序这两个操作(注意,这个规则仅仅针对处理器)。编译器会在读final域操作的前面插入一个LoadLoad屏障。
reader()方法包含三个操作:
- 初次读引用变量obj;
- 初次读引用变量obj指向对象的普通域j。
- 初次读引用变量obj指向对象的final域i。
现在我们假设写线程A没有发生任何重排序,同时程序在不遵守间接依赖的处理器上执行,下面是一种可能的执行时序:
以上是关于Java内存模型的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章