Java內(nèi)存模型的規(guī)定是什么

本篇內(nèi)容介紹了“Java內(nèi)存模型的規(guī)定是什么”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

可以知道，內(nèi)存模型就是來規(guī)定如何對(duì)內(nèi)存/緩存進(jìn)行讀寫操作的。所以Java內(nèi)存模型，就是用來定義程序?qū)ava內(nèi)存的的訪問規(guī)則。進(jìn)一步說， Java內(nèi)存模型就是定義程序中變量（靜態(tài)變量、數(shù)組對(duì)象元素等，不包括局部變量、方法參數(shù)）的訪問規(guī)則。

Java內(nèi)存模型的規(guī)定：

1. 所有變量存儲(chǔ)在主內(nèi)存中；

2. 每個(gè)線程都有自己的工作內(nèi)存，且對(duì)變量的操作都是在工作內(nèi)存中進(jìn)行；

3. 不同線程之間無法直接訪問彼此工作內(nèi)存中的變量，要想訪問只能通過主內(nèi)存來傳遞。

Java的線程、工作內(nèi)存、主內(nèi)存關(guān)系如下圖所示：

具體變量從主內(nèi)存到工作內(nèi)存，以及從工作內(nèi)存轉(zhuǎn)回主內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，由下面八個(gè)原子性的操作完成：

• 
  

• lock：作用于主內(nèi)存變量，將該變量標(biāo)識(shí)為一個(gè)線程獨(dú)占的狀態(tài)

• unlock：作用于主內(nèi)存變量，將獨(dú)占狀態(tài)釋放

• read：作用于主內(nèi)存變量，將值拷貝到工作內(nèi)存中

• load：作用于工作內(nèi)存中的變量，將值放到工作內(nèi)存中的變量副本中

• use：作用于工作內(nèi)存中的變量，將值傳給執(zhí)行引擎

• asign：作用于工作內(nèi)存中的變量，將執(zhí)行引擎中的值賦給工作內(nèi)存中的變量

• store：作用于工作內(nèi)存中的變量，將值傳給主內(nèi)存

• write：作用于主內(nèi)存中的變量，將工作內(nèi)存中返回的值放到主內(nèi)存變量中

同時(shí)還對(duì)上述八個(gè)操作進(jìn)行了一些細(xì)節(jié)的要求，比如read/load、store/write必須成對(duì)出現(xiàn)，未執(zhí)行過lock的變量不能執(zhí)行unlock操作等。

劃重點(diǎn)，此處面試常遇到的問題就是對(duì)于volatile關(guān)鍵字的解讀。

volatile關(guān)鍵字

此關(guān)鍵字修飾的變量具有兩種效果：1、保證線程間的可見性；2、阻止指令重排序

對(duì)于1的實(shí)現(xiàn)，它保證load與use必須相鄰調(diào)用，即要use這個(gè)變量，必定先執(zhí)行read/load，這樣每次都能獲取到最新的變量值；它又保證asign與store必須相鄰調(diào)用，即在工作內(nèi)存中將該變量改了之后，必定會(huì)先同步到主內(nèi)存中。這樣，volatile關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)了可見性。至于阻止指令重排序，還是移步《深入理解Java虛擬機(jī)》一書吧，貧道水平有限，就不在這里說了。

從另一個(gè)角度來分析，Java內(nèi)存模型是圍繞著在并發(fā)過程中如何處理原子性、可見性、有序性來建立的。
原子性：八個(gè)原子性操作，以及synchronized（lock/unlock未直接開放給用戶，synchronized通過monitorenter跟monitorexit指令調(diào)用的lock/unlock操作）

• 可見性：volatile、synchronized、final這三個(gè)關(guān)鍵字均通過不同方式實(shí)現(xiàn)了可見性

• 有序性：volatile、synchronized  這兩個(gè)關(guān)鍵字保證有序性，同時(shí)還有先行發(fā)生（happens-before）原則來保證隱含的默認(rèn)有序性

下面說說happens-before先行發(fā)生原則，先行發(fā)生原則用通俗語言表述就是：如果操作A在操作B之前發(fā)生，那么A產(chǎn)生的影響B(tài)同樣能觀測(cè)到。那么問題來了，先行發(fā)生原則都有哪些呢？同樣有八條，如下：

• 程序次序規(guī)則：同一個(gè)線程中按照代碼的順序依次執(zhí)行

• 管程鎖定規(guī)則：對(duì)于同一個(gè)鎖，unlock先行發(fā)生于后面的lock，即unlock了才會(huì)lock

• volatile變量規(guī)則：對(duì)一個(gè)volatile變量的寫操作先行發(fā)生于后面對(duì)該變量的讀操作，即寫完了才會(huì)讀

• 線程啟動(dòng)規(guī)則：一個(gè)線程的start()方法先行發(fā)生于此線程的任何一個(gè)動(dòng)作

• 線程終止規(guī)則：一個(gè)線程的所有動(dòng)作先行發(fā)生于該線程的終止檢測(cè)

• 線程中斷規(guī)則：對(duì)一個(gè)線程interrupt()方法的調(diào)用先行發(fā)生于線程的中斷檢測(cè)Thread.interrpted()

• 對(duì)象終結(jié)規(guī)則：對(duì)象的初始化完成先行發(fā)生于finalize()方法

• 傳遞性：顧名思義，A先行發(fā)生于B，B先行發(fā)生于C，則A一定先行發(fā)生于C

“Java內(nèi)存模型的規(guī)定是什么”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！