并发--JMM,内存间交互操作和内存交互必须满足的规则

JMM

  • 1.用工作内存和主内存,可以类比之前的cpu的高速缓存和主内存。

主内存和工作内存交互需要的八种操作

lock

  • 1.作用于主内存,把变量标识为一条线程独占的状态。

unlock

  • 1.作用于主内存的变量,它把一个处于锁定状态的变量释放出来,只有释放后的变量才可以被其他线程锁定。

read

  • 1.作用于主内存的变量,把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存,以便后面的load

load

  • 1.作用于工作内存的变量,他把read得到变量值放入到工作内存的变量副本中。

use

  • 1.作用于工作内存的变量,它把工作内存中的变量的传递给执行引擎,当JVM执行需要使用变量值的字节码指令时候就会使用USE操作。

assign

  • 1.作用于工作内存的变量,它把一个从执行引擎接受到的值赋值给工作内存的变量,JVM遇到给变量赋值的字节码指令时就会这样执行.

store

  • 1.作用于工作内存的变量,他把工作内存中的一个变量传送到主内存从,以便随后的write

write

  • 1.作用于主内存的变量,他把store操作从工作内存得到的变量值放入主内存的变量中。

总结可以通过lock获取对变量的操作权限,通过unlock释放,通过read先把变量读取到工作内存,然后通过load把变量值放入到工作内存中的变量副本。
我们使用变量进行操作(use),给变量赋值(assign),通过store把工作内存中的变量值传递到主内存,通过write把该值写入到主内存中的变量。

上述操作必须满足的规则

read 和load,store和write必须成对出现,且顺序如当前所示,但是不需要连续执行比如read和load之间可以插入其他的指令。

不允许一个线程丢弃它最近的assign的操作,最近是指最后一次的赋值,赋值之后的改变必须同步回主内存。

不允许一个线程无原因地(没有发生过任何assign操作的)把数据从线程的工作内存同步回主内存。

一个新的变量只能在主内存中诞生,对一个变量使用store和use之前必须先使用load和assign

一个变量只能在同一时刻被一个线程锁定,但是lock操作可以被同一个线程重复执行多次,但是对应的unlock也需要执行相同次数。

对变量执行lock操作,将会清空工作内存中此变量的值,在执行引擎使用此变量前,需要重新执行load或assign操作初始化变量的值。

未被lock的变量不允许unlock

对一个变量执行unlock操作之前,必须把此变量同步回主内存中(执行store和write操作)

上述的操作是指jvm规定对一个主内存操作的时候需要进行的步骤,其中lock和unlock可以通过字节码指令和咱们的并发包,而对于lock和unlock对变量的操作底层涉及到内存屏障

JMM主要是围绕并发过程中的原子,有序,可见性

原子性

  • 1.保证了read,load,assign,use,store和write对变量的原子操作,如果想保证代码块的原子性,可以使用lock和unlock

可见性

  • JMM把修改的值同步主内存则使得其他线程可以看到
  • voliatile则通过内存屏障使得立即可见
  • synchronized 也是同样的道理

有序

  • voliatile 禁止重排序
  • synchronized则是一个时间只允许一个线程执行,所以可以有顺序(因为单线程则从一个线程看是有顺序的)
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