Java内存模型

简介

Java虚拟机规范中试图定义一种内存模型，主要是用来屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异。Java内存模型的目标是定义程序中各个变量的访问规则：如将变量存储到内存，或者从内存读取变量。这里所说的变量主要是实例字段、静态字段和构成对象的元素，但不包括局部变量和方法参数，因为这些是线程私有的，不会存在资源竞争的问题。

模型图

Java内存模型划分了工作内存和主内存，定义了一系列Java线程访问内存变量的规则，而Java线程是通过工作内存来访问主内存的，从而得到Java内存模型图如下。

Java内存模型图.png

主内存与工作内存之间存在具体的交互协议，这种协议规定了Java线程如何通过工作内存从主内存读取变量，以及如何通过工作内存将变量值写入到主内存的变量。这些操作需要通过以下一些原子操作来完成，下面分别做介绍。

lock（锁）：作用于主内存的变量，将一个变量标示为线程独占的状态。

unlock（解锁）：释放处于锁定状态的变量，这样，该变量就可以被其它线程访问。

read（读）：作用于主内存的变量，从主内存中读取变量到工作内存，供read操作使用。

load（载入）：作用于工作内存的变量，把从主内存read的变量放到工作内存的变量副本中。

use（使用）：作用于工作内存的变量，把工作内存的变量传递给执行引擎。

assign（赋值）：作用于工作内存的变量，把从执行引擎获得的值赋给工作内存的变量。

store（存储）：作用于工作内存的变量，把工作内存的变量传递到主内存中，供write操作使用。

write（写）：作用于主内存的变量，把从工作内存store的变量写到主内存中。

说明:
1.read和load操作、store和write操作是成对出现的，即：不允许从主内存读取变量，而工作内存不接受；或者工作内存发起了写回操作，而主内存不接受。
2.对一个变量进行unlock操作之前，必须将该变量同步到主内存中。
附：上面在讲Java内存模型时，说到了执行引擎，执行引擎是用来处理字节码的，其处理过程：输入字节码，解析字节码，输出执行结果。