介绍
Java内存模型
(Java Memory Model,简称JMM)是用于描述Java程序中多线程并发访问共享内存时的规范。它定义了一组规则或规范,通过这组规范来定义程序中各个变量(包括实例字段、静态字段和构成数组对象的元素)的访问方式。
JMM的三个特性
JMM三个特性包括:可见性、原子性和有序性:
共享变量与可见性
在Java程序中,多个线程可能同时访问和修改共享变量。为了确保每个线程都能看到其他线程对共享变量所做的修改,Java内存模型提供了一系列规则。
例如,volatile
关键字可以确保变量的可见性,即当一个线程修改了一个volatile变量的值后,其他线程能够立即看到这个修改。
此外,synchronized
块也可以保证可见性,它确保在进入和退出synchronized块时,线程对共享变量的操作对其他线程是可见的。
有序性
为了优化程序性能,编译器和处理器可能会对指令进行重排序。然而,这种重排序可能会导致多线程程序出现意想不到的结果。为了解决这个问题,Java内存模型定义了happens-before规则来确保多线程之间的操作顺序符合预期。简单来说,如果一个操作happens-before另一个操作,那么第一个操作的结果将对第二个操作可见。
原子性
Java内存模型还规定了某些操作具有原子性。原子性意味着这些操作在执行过程中不会被其他线程中断。例如,对volatile变量的读写操作具有原子性。
但是,需要注意的是,并非所有操作都具有原子性
。对于非原子性操作,我们需要使用锁等机制来保证线程安全
。
主内存和工作内存
JMM还定义了主内存和工作内存的概念:
主内存
是线程间共享的内存区域,所有线程都可以访问。 工作内存
是每个线程私有的内存区域,用于存储主内存中共享变量的副本。 线程
对变量的操作必须在工作内存中进行,不能直接操作主内存中的变量,操作完成后,再将变量写回主内存。
总结
Java内存模型
是一种抽象的概念,它描述了程序中各个变量之间的关系以及在计算机系统中将变量存储到内存和从内存中取出变量的底层细节。 它的存在主要是为了屏蔽不同硬件和操作系统之间的差异,使得Java程序能够在不同的平台上达到一致的内存访问结果。