JMM java内存模型

Java Memory Model

https://juejin.cn/post/6844903600318054413

什么是JMM

JMM：Java Memory Model的缩写
作用：
缓存一致性协议，用于定义数据读取规则(遵守)
概念：
允许编译器和缓存以数据在处理器特定的缓存（或寄存器）和主存之间移动的次序拥有重要的特权，除非程序员使用了volatile或synchronized明确请求了某些可见性的保证。

JVM是整个计算机虚拟模型，所以JMM是隶属于JVM的。从抽象的角度来看，JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系：线程之间的共享变量存储在主内存（Main Memory）中，每个线程都有一个私有的本地内存（Local Memory），本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。本地内存是JMM的一个抽象概念，并不真实存在。它涵盖了缓存、写缓冲区、寄存器以及其他的硬件和编译器优化。

image.png

解决共享对象可见性的问题：volilate

• 将子线程中修改的数据同步到主线程中

Java中JMM内存模型定义了八种操作来实现同步的细节

• read 读取，作用于主内存把变量从主内存中读取到本本地内存。
• load 加载，主要作用本地内存，把从主内存中读取的变量加载到本地内存的变量副本中
• use 使用，主要作用本地内存，把工作内存中的一个变量值传递给执行引擎，每当虚拟机遇到一个需要使用变量的值的字节码指令时将会执行这个操作。、
• assign 赋值 作用于工作内存的变量，它把一个从执行引擎接收到的值赋值给工作内存的变量，每当虚拟机遇到一个给变量赋值的字节码指令时执行这个操作。
• store 存储 作用于工作内存的变量，把工作内存中的一个变量的值传送到主内存中，以便随后的write的操作。
• write 写入 作用于主内存的变量，它把store操作从工作内存中一个变量的值传送到主内存的变量中。
• lock 锁定 ：作用于主内存的变量，把一个变量标识为一条线程独占状态。
• unlock 解锁：作用于主内存变量，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。

Java内存模型中明确规定了要执行这些操作需要满足以下规则：

• 不允许read和load、store和write的操作单独出现。
• 不允许一个线程丢弃它的最近assign的操作，即变量在工作内存中改变了之后必须同步到主内存中。
• 不允许一个线程无原因地（没有发生过任何assign操作）把数据从工作内存同步回主内存中。
• 一个新的变量只能在主内存中诞生，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。即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。
• 一个变量在同一时刻只允许一条线程对其进行lock操作，lock和unlock必须成对出现
• 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
• 如果一个变量事先没有被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。
• 对一个变量执行unlock操作之前，必须先把此变量同步到主内存中（执行store和write操作）。