Java内存模型

1,cpu多核并发缓存架构
cpu与内存交互过程
Java内存模型_第1张图片
2.java内存模型
Java内存模型_第2张图片
Java 线程内存模型

3.Java内存模型的8种原子操作
原子操作:不可被中断的一个或一系列操作

lock(锁定):作用于主内存,它把一个变量标记为一条线程独占状态;
read(读取):作用于主内存,它把变量值从主内存传送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,它把read操作的值放入工作内存中的变量副本中;
use(使用):作用于工作内存,它把工作内存中的值传递给执行引擎,每当虚拟机遇到一个需要使用这个变量的指令时候,将会执行这个动作;
assign(赋值):作用于工作内存,它把从执行引擎获取的值赋值给工作内存中的变量,每当虚拟机遇到一个给变量赋值的指令时候,执行该操作;
store(存储):作用于工作内存,它把工作内存中的一个变量传送给主内存中,以备随后的write操作使用;
write(写入):作用于主内存,它把store传送值放到主内存中的变量中。

unlock(解锁):作用于主内存,它将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他线程锁定;

1、不允许read和load、store和write操作之一单独出现(即不允许一个变量从主存读取了但是工作内存不接受,或者从工作内存发起会写了但是主存不接受的情况),以上两个操作必须按顺序执行,但没有保证必须连续执行,也就是说,read与load之间、store与write之间是可插入其他指令的。
2、不允许一个线程丢弃它的最近的assign操作,即变量在工作内存中改变了之后必须把该变化同步回主内存。
3、不允许一个线程无原因地(没有发生过任何assign操作)把数据从线程的工作内存同步回主内存中。
4、一个新的变量只能从主内存中“诞生”,不允许在工作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操作之前,必须先执行过了assign和load操作。
5、一个变量在同一个时刻只允许一条线程对其执行lock操作,但lock操作可以被同一个条线程重复执行多次,多次执行lock后,只有执行相同次数的unlock操作,变量才会被解锁。
6、如果对一个变量执行lock操作,将会清空工作内存中此变量的值,在执行引擎使用这个变量前,需要重新执行load或assign操作初始化变量的值。
7、如果一个变量实现没有被lock操作锁定,则不允许对它执行unlock操作,也不允许去unlock一个被其他线程锁定的变量。
8、对一个变量执行unlock操作之前,必须先把此变量同步回主内存(执行store和write操作)。

Java内存模型_第3张图片
MESI缓存一致性协议:
其中一个线程修改缓存数据,立马同步到主内存,其他线程通过总线嗅探机制感知到数据变化使自己缓存失效

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