Java 内存模型-同步操作与规则

1、Java 内存模型

 

1.1 Java 内存模型图示

 

 

1.2 关于栈内存

 
        栈内存：通常是指Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack），或者更多的情况下只是指虚拟机栈中局部变量表部分。Java虚拟机栈是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的线程内存模型：每个方法被执行的时候，Java虚拟机都会同步创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完毕的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
 
        局部变量表存放了编译期可知的各种Java虚拟机基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、 float、long、double）、对象引用（reference类型，它并不等同于对象本身，可能是一个指向对象起始 地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或者其他与此对象相关的位置）和returnAddress 类型（指向了一条字节码指令的地址）。
 

1.3 关于堆内存

 
        Java堆（Java Heap）是虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，Java 世界里“几乎”所有的对象实例都在这里分配内存。在《Java虚拟机规范》中对Java堆的描述是：“所有 的对象实例以及数组都应当在堆上分配”。
 
        Java堆既可以被实现成固定大小的，也可以是可扩展的，不过当前主流的Java虚拟机都是按照可扩 展来实现的（通过参数-Xmx和-Xms设定）。如果在Java堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再 扩展时，Java虚拟机将会抛出OutOfMemoryError异常。
 

2、Java 内存模型-同步操作与规则

 

 

2.1 Java 内存模型一同步八种操作

 

• 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）：作用于主内存的变量，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。

• read （读取）：作用于主内存的变量，把一个变量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 操作从主内存生得到的变量值放入工佳内存的变最副本中。

• use （使用）：作用于工作内存的变量，把工作内存中的一个变量值传递给执行引擎。

• 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。

• 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 操作从工作内存中的一个变量的值，传送到主内存的变量中。

   

2.2 Java 内存模型一同步规则．

 

1. 如果要把一个变量从主内存中复制到工作内存，就需要按顺序地执行 read 和 load操作，如果把变量从工作内存中同步回主内存中，就要按顺序地执行 store 和 write 操作。但 Java内存模型只要求上述操作必须按顺序执行，而没有保证必须是连续执行.
    
2. 不允许 read 和 load 、 store 和 write 操作之一单独出现．
    
3. 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.
    
4. 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．
    
5. 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.
    
6. 一个变量在同一时刻只允许一条线程对其进行 lock 操作，但 lock 操作可以被同一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。lock 和 unlock 必须成对出现．
    
7. 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.
    
8. 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．
    
9. 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）。

https://blog.csdn.net/Jae_Wang/article/details/80350025