定义
JMМ( Java Memory Model )就是 Java 内存模型,是 Java 虚拟机规范中所定义的一种内存模型。因为在不同的硬件生产商和不同的操作系统下,内存的访问有一定的差异,所以会造成相同的程序运行在不同的系统上会出现各种问题。因此Java 内存模型屏蔽了各种硬件和操作系统的访问差异的,保证了 Java 程序在各种平台下对内存的访问都能保证一致的并发效果。
Java 内存模型(Java Memory Model,简称 JMM)是一种抽象的概念,并不真实存在,它描述的是一组规范或者规则,通过这种规范定义了程序中各个变量(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主要是为了规定了线程和内存之间的一些关系。
JMM模型下的线程间通信的八大原子操作
- 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操作从主内存中得到的变量值放入工作内存的变量副本中。
- use(使用):作用于工作内存的变量,把工作内存中的一个变量值传递给执行引擎,每当虚拟机遇到一个需要使用变量的值的字节码指令时将会执行这个操作。
- 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,每当虚拟机遇到一个给变量赋值的字节码指令时执行这个操作。
- 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操作从工作内存中一个变量的值传送到主内存的变量中。
参考:https://zhuanlan.zhihu.com/p/29881777
JMM 与 volatile
什么是happen-before
JMM可以通过happens-before关系向程序员提供跨线程的内存可见性保证(如果A线程的写操作a与B线程的读操作b之间存在happens-before关系,尽管a操作和b操作在不同的线程中执行,但JMM向程序员保证a操作将对b操作可见)。
具体的定义为:
- 如果一个操作happens-before另一个操作,那么第一个操作的执行结果将对第二个操作可见,而且第一个操作的执行顺序排在第二个操作之前。
- 两个操作之间存在happens-before关系,并不意味着Java平台的具体实现必须要按照happens-before关系指定的顺序来执行。如果重排序之后的执行结果,与按happens-before关系来执行的结果一致,那么这种重排序并不非法(也就是说,JMM允许这种重排序)。
具体的规则:
- 程序顺序规则:一个线程中的每个操作,happens-before于该线程中的任意后续操作。
- 监视器锁规则:对一个锁的解锁,happens-before于随后对这个锁的加锁。
- volatile变量规则:对一个volatile域的写,happens-before于任意后续对这个volatile域的读。
- 传递性:如果A happens-before B,且B happens-before C,那么A happens-before C。
- start()规则:如果线程A执行操作ThreadB.start()(启动线程B),那么A线程的ThreadB.start()操作happens-before于线程B中的任意操作。
- Join()规则:如果线程A执行操作ThreadB.join()并成功返回,那么线程B中的任意操作happens-before于线程A从ThreadB.join()操作成功返回。
- 程序中断规则:对线程interrupted()方法的调用先行于被中断线程的代码检测到中断时间的发生。
- 对象finalize规则:一个对象的初始化完成(构造函数执行结束)先行于发生它的finalize()方法的开始。