Java内存模型和硬件的关系 java内存模型八种操作

Java内存模型(JMM)

关于JMM的一些同步的约定：

1. 线程解锁前，必须把共享变量立刻刷回主存。
2. 线程加锁前，必须读取主存中的最新值到工作内存中！
3. 加锁和解锁是同一把锁。

java内存模型中规定了所有变量都存贮到主内存（如虚拟机物理内存中的一部分）中。

每一个线程都有一个自己的工作内存(如cpu中的高速缓存)。

线程中的工作内存保存了该线程使用到的变量的主内存的副本拷贝。

线程对变量的所有操作（读取、赋值等）必须在该线程的工作内存中进行。

不同线程之间无法直接访问对方工作内存中变量。

线程间变量的值传递均需要通过主内存来完成。

8种原子操作

内存交互操作有8种，虚拟机实现必须保证每一个操作都是原子的，不可再分的（对于double和long类型的变量来说，load、store、read和write操作在某些平台上允许例外）

• lock（锁定）

作用于主内存，

它把一个变量标记为一条线程独占状态；

• read（读取）

作用于主内存，

它把变量值从主内存传送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，

它把read操作的值放入工作内存中的变量副本中；

• use（使用）

作用于工作内存，

它把工作内存中的值传递给执行引擎，每当虚拟机遇到一个需要使用这个变量的指令时候，将会执行这个动作；

• assign（赋值）

作用于工作内存，

它把从执行引擎获取的值赋值给工作内存中的变量，每当虚拟机遇到一个给变量赋值的指令时候，执行该操作；

• store（存储）

作用于工作内存，

它把工作内存中的一个变量传送给主内存中，以备随后的write操作使用；

• write（写入）

作用于主内存，

它把store传送值放到主内存中的变量中。

• unlock（解锁）

作用于主内存，

它将一个处于锁定状态的变量释放出来，释放后的变量才能够被其他线程锁定；

JMM对这八种指令的使用，制定了如下规则：

• 不允许read和load、store和write操作之一单独出现。即使用了read必须load，使用了store必须write。
• 不允许线程丢弃他最近的assign操作，即工作变量的数据改变了之后，必须告知主存。
• 不允许一个线程将没有assign的数据从工作内存同步回主内存。
• 一个新的变量必须在主内存中诞生，不允许工作内存直接使用一个未被初始化的变量。就是对变量实施use、store操作之前，必须经过assign和load操作。
• 一个变量同一时间只有一个线程能对其进行lock。多次lock后，必须执行相同次数的unlock才能解
  锁。
• 如果对一个变量进行lock操作，会清空所有工作内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前，必须重新load或assign操作初始化变量的值。
• 如果一个变量没有被lock，就不能对其进行unlock操作。也不能unlock一个被其他线程锁住的变量。
• 对一个变量进行unlock操作之前，必须把此变量同步回主内存。

提问：程序不知道主内存的值被修改过了，该怎么办？