线程与内存交互操做

  线程与内存交互操做 
 

         全部的变量（实例字段，静态字段，构成数组对象的 元素，不包括局部变量和方法参数）都存储在主内存中，每一个线程有本身的工做内存，线程的工做内存保存被线程使用到变量的主内存副本拷贝。线程对变量的全部操做都必须在工做内存中进行，而不能直接读写主内存的变量。不一样线程之间也不能直接访问对方工做内存中的变量，线程间变量值的传递经过主内存来完成。 

Java内存模型定义了八种操做

• lock（锁定）：做用于主内存的变量，它把一个变量标识为一个线程独占的状态
• unlock（解锁）：做用于主内存的变量，它把一个处于锁定状态的变量释放出来，释放后的变量才能够被其余线程锁定
• read（读取）：做用于主内存的变量，它把一个变量的值从主内存传送到线程中的工做内存，以便随后的load动做使用
• load（载入）：做用于工做内存的变量，它把read操做从主内存中获得的变量值放入工做内存的变量副本中
• use（使用）：做用于工做内存的变量，它把工做内存中一个变量的值传递给执行引擎
• assign（赋值）：做用于工做内存的变量，它把一个从执行引擎接收到的值赋值给工做内存中的变量
• store（存储）：做用于工做内存的变量，它把工做内存中的一个变量的值传送到主内存中，以便随后的write操做
• write（写入）：做用于主内存的变量，它把store操做从工做内存中获得的变量的值写入主内存的变量中

Java内存模型还规定了执行上述8种基本操做时必须知足以下规则

     一、不容许read和load、store和write操做之一单独出现，以上两个操做必须按顺序执行，但没有保证必须连续执行，也就是说，read与load之间、store与write之间是可插入其余指令的。

     二、不容许一个线程丢弃它的最近的assign操做，即变量在工做内存中改变了以后必须把该变化同步回主内存。

     三、不容许一个线程无缘由地（没有发生过任何assign操做）把数据从线程的工做内存同步回主内存中。

     四、一个新的变量只能从主内存中“诞生”，不容许在工做内存中直接使用一个未被初始化（load或assign）的变量，换句话说就是对一个变量实施use和store操做以前，必须先执行过了assign和load操做。

    五、一个变量在同一个时刻只容许一条线程对其执行lock操做，但lock操做能够被同一个条线程重复执行屡次，屡次执行lock后，只有执行相同次数的unlock操做，变量才会被解锁。

    六、若是对一个变量执行lock操做，将会清空工做内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前，须要从新执行load或assign操做初始化变量的值。

    七、若是一个变量实现没有被lock操做锁定，则不容许对它执行unlock操做，也不容许去unlock一个被其余线程锁定的变量。

    八、对一个变量执行unlock操做以前，必须先把此变量同步回主内存（执行store和write操做）。

volatile关键字的做用

        保证了新值能当即存储到主内存，每次使用前当即从主内存中刷新。 
        禁止指令重排序优化。 
        注：volatile关键字不能保证在多线程环境下对共享数据的操做的正确性。可使用在本身状态改变以后须要当即通知全部线程的状况下。    

final域

        final类型的域是不能修改的，除了这一点外，在Java内存模型中，final域还有着特殊的语义，final域能确保初始化过程的安全性，从而能够不受限制地访问不可变对象，并在共享这些对象时无须同步。具体而言，就是被final修饰的字段在构造器中一旦被初始化完成，而且构造器没有把“this”的引用传递出去（this引用逃逸是一件很危险的事情，其余线程有可能经过这个引用访问到“初始化了一半”的对象），那么在其余线程中就能看到final字段的值，并且其外、外部可见状态永远也不会改变。它所带来的安全性是最简单最纯粹的。