Java 内存模型

 

一、为何要引入java内存模型

　　java是支持多线程的，可是其可见性，原子性，有序性是致使多线程bug的缘由，因此引入java内存模型来解决这些问题。

 

二、什么是java内存模型

　　java内存模型归纳来讲是解决可见性和有序性的。

　　1）可见性 - 缓存致使

　　当建立线程时JVM会为其建立本身的内存存储本身的私有变量，可是全部的共享变量都存在于主存（共享区域）中，全部线程的操做都须要在本身的私有内存中操做，

因此当线程访问共享变量时须要先将主存中变量copy到本身的工做内存，操做完后，写会主存。 —— 故缓存会致使可见性bug

　　2)有序性 - 编译器优化

　　当语句的执行顺序调整后 不会对结果形成影响时，编译器会进行优化，调整执行顺序。 —— 故会致使有序性bug

　　例如：单例的double check问题，后续展开。

而java内存模型从某种角度来讲，提供了解决按需禁止缓存和编译优化的方法 。 包括 volatile,synchronized 和 final关键字，以及happens-before原则。

 

三、volatile关键字

 volatile禁用缓存，保证执行的有序性，但不能保证原子性。至关于弱化的synchronied。

可见性：

　　一、volatile修饰的共享变量，在工做内修改后，会强制立刻刷新到主存中。

　　二、valatile修饰的共享变量，一旦被一个线程修改完刷新到主存，则其余工做内存中的此变量都失效，再读取主存中的变量。

有序性：

　　volatile关键字修饰的变量以及以前的语句不会在JVM优化期间进行重排序（重排序：是指没有数据依赖的语句进行排序。在单线程内没有问题，优化效率还保证告终果的一致性，可是会影响并发中程序的正确性）

 

public class Singleton { /** * volatile修饰Singleton实例，保证singleton初始化时保证有序性 * instance = new Singleton(); * 其实JVM内部已经转换为多条指令： * //1：分配对象的内存空间 * memory = allocate(); * //2：初始化对象 * ctorInstance(memory); * //3：设置instance指向刚分配的内存地址 * instance = memory; * 可是通过重排序后以下： * //1：分配对象的内存空间 * memory = allocate(); * 3：设置instance指向刚分配的内存地址，此时对象还没被初始化 * instance = memory; * //2：初始化对象 * ctorInstance(memory); * * 假设没有volatile修饰。 * 线程1先占有锁，执行new Singleton(), 在给instance = memory分配内存地址的时候， * 线程2进入判断语句singleton==null,引用地址不为null， * 则线程2返回一个初始化不完整的实例，系统会报错 * --------------------- */
    private static volatile Singleton singleton = null; private Singleton() { } public static Singleton getSingleton() { if (singleton == null) { synchronized (Singleton.class) { if (singleton == null) {// 2
                    singleton = new Singleton();// 3
 } } } return singleton; } }

单例double check问题

 

四、volatile如何禁用缓存

　　这涉及到关键的happens-before原则。happens-before是指前一个操做的结果对后续是可见的。

　　1）程序的顺序执行

　　2）volatile变量禁用缓存规则，对后续该变量的查看是可见的

　　 3）传递性。A对于B可见，B对于C可见则A对于C可见

　　4）管程可见性。synchronized是管程的实现，前一个加锁的线程操做对后一个线程时可见的。 synchronied解锁后会强刷主存，因此后一个线程是可见的

　　 5）线程start();这条是关于线程启动的。它是指主线程 A 启动子线程 B 后，子线程 B 可以看到主线程在启动子线程 B 前的操做.

　　

 

五、final关键字

final 关键字则是告诉编译器它是不变的，可劲优化

 

原文出处：https://www.cnblogs.com/volare/p/12227237.html