java内存模型

深入理解java虚拟机--第12章:

1.JMM主要用来屏蔽掉各种硬件与操作系统的内存访问差异,以实现让Java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果。(平台无关性)

2.其主要目标定义程序中各个变量的访问规则,即在虚拟机中将变量存储到内存和从内存中去除变量的底层细节。此处变量和java编程时的变量有所区别(主要指那些可以共享的变量,在堆、方法区之类的;像那些存储在栈里的就不在考虑之内):其包括 -> 实例字段、静态字段和构成数组对象的元素,但不包括局部变量与方法参数。

3.JMM分住内存与工作内存,前者被规定存储所有变量;而后者负责对变量的所有操作(读取、赋值等),由于其不能直接读取住内存中的变量,因此会只是保存用到变量的主内存副本拷贝用于变量操作。

4.那么住内存与工作内存如何交互呢?JMM定义了8种原子的、不可再分的操作来保证:lock,unlock,read,load,use,assign,store,write(其中lock,unlock,read,write作用于主内存;load,use,assign,store作用于工作内存),其中read与load、store与write必须顺序但不一定连续执行;(这也是保证内存一致性吧?)并且为了保证并发的安全性,这8种操作还必须遵循一些规则:1).不允许read与load、store与write操作之一单独出现;2).assign操作若被执行就不能丢弃,若没被执行就不能同步到主内存【这点我理解与后一点呼应了】;3).新变量只能在主内存诞生,就是实施use、store之前,必须执行过assign、load。4).lock只发生在一个变量、一个时刻、一条线程,并且lock与unlock数量一致,unlock之前得有lock,不允许unlock其他线程变量。5).lock一个变量会清空工作内存中此变量的值,因此回去执行load或assign操作初始化变量值;unlock一个变量之前,会同步此变量到主内存中,即执行store、write操作。还有对volatile的一些特殊规定。

5.volatile具有两种特性:1).保证此变量对所有线程可见(在各个线程的工作内存中,volatile变量也可以存在不一致的情况,但由于每次使用之前都要先刷新,执行引擎看不到不一致的情况,因此认为不存在一致性的问题);2).禁止指令重排序优化(机器级的,对应的汇编代码)。如何禁止?修改某个变量后,多执行了一行lock前缀的操作(它把修改同步到内存,意味着所有之前的操作都已经执行完成,起到了“指令重排序无法越过内存屏障”的效果),相当于一个内存屏障,其作用使得本CPU的cache写入内存,从而引起别的CPU或内核无效化其cache,类似JVM中的“store和write”操作。这时再看JVM对volatile变量的特殊规则--load、read、use必须连续一起出现(保证自己看到最新值);assign、store、write必须连续一起出现(保证其它线程看到最新值);还有一条(P372)是不同变量的use或者assign操作决定load或store、read或write的顺序(保证代码的执行顺序与程序的顺序相同)。

6.先行发生原则,是JVM定义的两项操作之间的偏序关系。程序次序规则;管程锁定原则;volatile变量原则;线程启动原则;线程终止原则;线程中断原则;对象终结原则;传递性。

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