java-JMM:java内存模型详解(含代码详解)

问到JMM,那就必须谈一谈一个关键词Volatile
首先面试官会问:
请你谈谈你对Volatile的理解

Volatile是Java虚拟机提供的轻量级的同步机制(synchronized)

重要的三点:

1.保证可见性

2.不保证原子性

3.禁止指令重排

回归正题:

JMM 是什么?
java内存模型,不存在的东西,是概念,约定

关于Jmm的一些同步的约定:

1.线程解锁前,必须把共享变量立刻刷回主存(比如说,主存中的信号量为true,但是在线程自己的内存中改为了False.那么在线程执行完后,信号量必须回到初始状态)

2.线程解锁前,必须读取主存中的最新值到工作内存中

3.加锁和解锁是同同一把锁

线程:工作内存 ,主内存

JMM的八种操作:

解释:假设主存中有一个信号量为True.当工作内存中需要用到主存的信号量时,

​ 这个时候就有一组操作(read,load):从主存中读取信号量为True值的,然后通过load加载到工作内存中.

​ 我们都知道线程执行都要有一个执行引擎,所以说线程A要使用这个信号量就必须通过执行引擎来进行,这个时候又有两组操作(use,assign):执行引擎使用信号量,然后再assign给工作内存.

​ 当线程解锁前,需要还信号量给主存,这个时候又需要两组操作(write,store)写入和存储.

​ 另外两组就是Lock和unLock.这个不用多讲了吧

内存交互操作
/*(来源于博客园qige)
　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

JMM对这八种指令的使用，制定了如下规则：

• • 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*/

案例:

我们用一个main线程,再开一条线程.为了保证线程1能进入while,我们先让main线程睡一秒.

代码:

package com.qiu.Volatile;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class JmmDemo01 {
     
    //如果不加Volatile程序就会死循环
    
    private static int  num = 0;
    public static void main(String[] args) {
     //main

​        new Thread(()->
​        {
     //线程1,对主内存的变化是不知道的
​            while (num==0){
     

​            }
​        }).start();
​        try {
     
​            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
​        } catch (InterruptedException e) {
     
​            e.printStackTrace();
​        }
​        num=1;
​        System.out.println(num);
​    }
}

执行结果:
我们发现尽管main线程已经将num的值改为了1,也已经写入到了主存中,但是线程1还是没有停止执行.所以线程1并没有拿到主存中最新的num=1的值.
这个时候我们就要想办法通知线程1主存的值已经变了.所以我们就引出了Volatile.

解决办法:加上关键字Volatile:

private volatile static int  num = 0;

笔记自己看视频做的,视频链接如下:
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