java并发JUC(八)

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本文主要讲解并发中的JMM相关知识。

16. JMM

JMM是java内存模型,不存在的东西,是个概念、约定。

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正常情况下,除了主内存以外,每个线程有它的工作内存。对于我们定义的共享变量A,线程要用,需要先到主存中把该变量输到(read)工作内存,然后把read操作的变量载入(load)到工作内存,这个变量可以通过use输到执行引擎中,另外虚拟机也可以把执行引擎中接受到的值assign放入工作内存中。最后工作内存可以write(写入)变量,在store(存储)到主存中。大白话理解就是,工作内存需要读到主存变量(read操作),然后将读到的变量加载到工作内存(load操作);工作内存将变量送到执行引擎(use操作),执行引擎可以把接收到的变量返回给工作内存(assign);工作内存可以将变量输入给主存(write),然后存储到主存(store)。

关于JMM的一些同步的约定:

  • 线程解锁前,必须把共享变量立刻刷回主存。
  • 线程加锁前,必须读取主存中的最新值到工作内存中。
  • 加锁和解锁要求是同一把锁。

内存交互操作有8种,虚拟机实现必须保证每一个操作都是原子的,不可在分的(对于double和long类型的变量来说,load、store、read和write操作在某些平台上允许例外)

  • lock (锁定):作用于主内存的变量,把一个变量标识为线程独占状态
  • 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read (读取):作用于主内存变量,它把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存中,以便随后的load动作使用
  • load (载入):作用于工作内存的变量,它把read操作从主存中变量放入工作内存中
  • use (使用):作用于工作内存中的变量,它把工作内存中的变量传输给执行引擎,每当虚拟机遇到一个需要使用到变量的值,就会使用到这个指令
  • assign (赋值):作用于工作内存中的变量,它把一个从执行引擎中接受到的值放入工作内存的变量副本中
  • store (存储):作用于主内存中的变量,它把一个从工作内存中一个变量的值传送到主内存中,以便后续的write使用
  • write (写入):作用于主内存中的变量,它把store操作从工作内存中得到的变量的值放入主内存的变量中

当然java还对上面几个操作制定了规则:

不允许read和load、store和write操作之一单独出现。即使用了read必须load,使用了store必须write不允许线程丢弃他最近的assign操作,即工作变量的数据改变了之后,必须告知主存不允许一个线程将没有assign的数据从工作内存同步回主内存一个新的变量必须在主内存中诞生,不允许工作内存直接使用一个未被初始化的变量。就是怼变量实施use、store操作之前,必须经过assign和load操作一个变量同一时间只有一个线程能对其进行lock。多次lock后,必须执行相同次数的unlock才能解锁如果对一个变量进行lock操作,会清空所有工作内存中此变量的值,在执行引擎使用这个变量前,必须重新load或assign操作初始化变量的值如果一个变量没有被lock,就不能对其进行unlock操作。也不能unlock一个被其他线程锁住的变量对一个变量进行unlock操作之前,必须把此变量同步回主内存

对于前面那张图,如果线程B修改了主存中的Flag,线程A是不能及时看到的。那如何解决这个问题,就要考虑volatile了。

Volatile 是 Java 虚拟机提供轻量级的同步机制1、保证可见性2、不保证原子性3、禁止指令重排。下一节具体讲解这个东西。