Java内存模型的规定是什么

本篇内容介绍了“Java内存模型的规定是什么”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！

可以知道，内存模型就是来规定如何对内存/缓存进行读写操作的。所以Java内存模型，就是用来定义程序对Java内存的的访问规则。进一步说， Java内存模型就是定义程序中变量（静态变量、数组对象元素等，不包括局部变量、方法参数）的访问规则。

Java内存模型的规定：

1. 所有变量存储在主内存中；

2. 每个线程都有自己的工作内存，且对变量的操作都是在工作内存中进行；

3. 不同线程之间无法直接访问彼此工作内存中的变量，要想访问只能通过主内存来传递。

Java的线程、工作内存、主内存关系如下图所示：

具体变量从主内存到工作内存，以及从工作内存转回主内存的实现细节，由下面八个原子性的操作完成：

• 
  

• lock：作用于主内存变量，将该变量标识为一个线程独占的状态

• unlock：作用于主内存变量，将独占状态释放

• read：作用于主内存变量，将值拷贝到工作内存中

• load：作用于工作内存中的变量，将值放到工作内存中的变量副本中

• use：作用于工作内存中的变量，将值传给执行引擎

• asign：作用于工作内存中的变量，将执行引擎中的值赋给工作内存中的变量

• store：作用于工作内存中的变量，将值传给主内存

• write：作用于主内存中的变量，将工作内存中返回的值放到主内存变量中

同时还对上述八个操作进行了一些细节的要求，比如read/load、store/write必须成对出现，未执行过lock的变量不能执行unlock操作等。

划重点，此处面试常遇到的问题就是对于volatile关键字的解读。

volatile关键字

此关键字修饰的变量具有两种效果：1、保证线程间的可见性；2、阻止指令重排序

对于1的实现，它保证load与use必须相邻调用，即要use这个变量，必定先执行read/load，这样每次都能获取到最新的变量值；它又保证asign与store必须相邻调用，即在工作内存中将该变量改了之后，必定会先同步到主内存中。这样，volatile关键字实现了可见性。至于阻止指令重排序，还是移步《深入理解Java虚拟机》一书吧，贫道水平有限，就不在这里说了。

从另一个角度来分析，Java内存模型是围绕着在并发过程中如何处理原子性、可见性、有序性来建立的。
原子性：八个原子性操作，以及synchronized（lock/unlock未直接开放给用户，synchronized通过monitorenter跟monitorexit指令调用的lock/unlock操作）

• 可见性：volatile、synchronized、final这三个关键字均通过不同方式实现了可见性

• 有序性：volatile、synchronized  这两个关键字保证有序性，同时还有先行发生（happens-before）原则来保证隐含的默认有序性

下面说说happens-before先行发生原则，先行发生原则用通俗语言表述就是：如果操作A在操作B之前发生，那么A产生的影响B同样能观测到。那么问题来了，先行发生原则都有哪些呢？同样有八条，如下：

• 程序次序规则：同一个线程中按照代码的顺序依次执行

• 管程锁定规则：对于同一个锁，unlock先行发生于后面的lock，即unlock了才会lock

• volatile变量规则：对一个volatile变量的写操作先行发生于后面对该变量的读操作，即写完了才会读

• 线程启动规则：一个线程的start()方法先行发生于此线程的任何一个动作

• 线程终止规则：一个线程的所有动作先行发生于该线程的终止检测

• 线程中断规则：对一个线程interrupt()方法的调用先行发生于线程的中断检测Thread.interrpted()

• 对象终结规则：对象的初始化完成先行发生于finalize()方法

• 传递性：顾名思义，A先行发生于B，B先行发生于C，则A一定先行发生于C

“Java内存模型的规定是什么”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站，小编将为大家输出更多高质量的实用文章！