JAVA内存模型--顺序一致性

顺序一致性模型是一个理论参考模型。

1. 数据竞争与顺序一致性

当数据未正确同步时,可能会出现数据竞争。JAVA内存模型规范对数据竞争的定义如下:

        在一个线程中写一个变量 

        在另一个线程中读同一个变量

        而且写和读没有通过同步来排序

2.两大特性

1)一个线程中所有操作必须按照程序的顺序来执行;

2)(不管程序是否同步)所有线程都只能看到单一的操作执行顺序。在顺序一致性模型中,每个操作都必须原子执行且立即对所有线程可见。

注意:在顺序一致性模型中,可能整体执行顺序是无序的,但对于单个线程而言执行是顺序的。


在JMM中没有顺序一致性的保证,未同步程序在JMM中不但整体的执行顺序是无序的,而且所有线程看到的操作执行顺序也可能不一致。

-->使用同步原语(volatile、synchronized、final)进行同步。

临界区内的代码会做重排序。但由于监视器互斥执行的特性,线程间无法看到彼此内部的重排序,因此这种重排序既提高了执行效率,又没有改变程序的执行结果。

比较:(重排序与顺序一致性模型)

1. 顺序一致性模型保证单线程内的操作会按照程序的顺序执行,而JMM不保证单线程内的操作会按照程序的顺序执行

2. 顺序一致性模型保证所有线程只能看到一致的操作执行顺序,而JMM不保证能看到一致的操作顺序

3. JMM不保证对64位的long型和double型变量的写操作具有原子性,而顺序一致性模型保证对所有的内存读写具有原子性。

其中,第三个差异与处理机总线的工作机制密切相关。数据通过总线在处理机和内存之间传递。这些步骤称为总线事务,包括读事务和写事务。总线会试图并发使用总线的事务,在一个处理机执行总线事务期间,总线会禁止其他处理器和I/O设备执行内存数据的读写。

总线的工作机制把所有处理机对内存的访问以串行的方式来执行,确保了总线事务中的内存读写操作具有原子性。在32位机上对64位的数据进行写操作时,会拆分成两个32位的写操作,因此可能 会分配到不同的总线事务执行,不再具有原子性。

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