Java内存模型

简介

Java虚拟机规范中试图定义一种内存模型,主要是用来屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异。Java内存模型的目标是定义程序中各个变量的访问规则:如将变量存储到内存,或者从内存读取变量。这里所说的变量主要是实例字段静态字段构成对象的元素,但不包括局部变量方法参数,因为这些是线程私有的,不会存在资源竞争的问题。

模型图

Java内存模型划分了工作内存和主内存,定义了一系列Java线程访问内存变量的规则,而Java线程是通过工作内存来访问主内存的,从而得到Java内存模型图如下。

Java内存模型图.png

主内存工作内存之间存在具体的交互协议,这种协议规定了Java线程如何通过工作内存从主内存读取变量,以及如何通过工作内存将变量值写入到主内存的变量。这些操作需要通过以下一些原子操作来完成,下面分别做介绍。

lock(锁):作用于主内存的变量,将一个变量标示为线程独占的状态。

unlock(解锁):释放处于锁定状态的变量,这样,该变量就可以被其它线程访问。

read(读):作用于主内存的变量,从主内存中读取变量到工作内存,供read操作使用。

load(载入):作用于工作内存的变量,把从主内存read的变量放到工作内存的变量副本中。

use(使用):作用于工作内存的变量,把工作内存的变量传递给执行引擎。

assign(赋值):作用于工作内存的变量,把从执行引擎获得的值赋给工作内存的变量。

store(存储):作用于工作内存的变量,把工作内存的变量传递到主内存中,供write操作使用。

write(写):作用于主内存的变量,把从工作内存store的变量写到主内存中。

说明:
1.read和load操作、store和write操作是成对出现的,即:不允许从主内存读取变量,而工作内存不接受;或者工作内存发起了写回操作,而主内存不接受。
2.对一个变量进行unlock操作之前,必须将该变量同步到主内存中。
附:上面在讲Java内存模型时,说到了执行引擎,执行引擎是用来处理字节码的,其处理过程:输入字节码,解析字节码,输出执行结果。

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