JMM

Java Memory Model,Java内存模型,属于语言级的内存模型

并发编程中存在的问题:

  • 如何通信:用于线程之间交换信息。两种方式:共享内存,消息传递
  • 如何同步:用于控制不同线程间操作发生的相对顺序。共享内存的同步是显式的,消息传递的同步是隐式的,因为消息发送必须在消息接受之前,已经隐式包含了这个顺序关系

Java并发采用的是共享内存模型,内存模型的抽象结构如下图:

线程A和线程B通信的两个步骤:

  1. 线程A把本地内存中更新过的共享变量刷新到主内存中去
  2. 线程B去主内存中读取线程A之前更新过的共享变量

    JMM通过控制主内存和线程的本地内存之间的交互,来为程序提供内存可见性的保证

重排序

在执行程序时,为了提高性能,编译器处理器会对指令做重排序,包括以下三类:

  1. 编译器在不改变单线程语意的前提下对语句执行顺序的优化
  2. 处理器对不存在数据依赖性的语句,改变语句对应指令的执行顺序
  3. 内存系统的重排序

也就是说从Java源码到实际执行的指令序列经历了:

源代码——>编译器优化——>处理器优化——>内存系统重排序——>实际执行的指令序列

上述重排序都可能导致内存可见性问题

JMM属于语言级内存模型,在不同的编译器(软件)和不同的处理器平台(硬件)之上,通过以下方法保证一致的内存可见性:

  1. JMM的重排序规则禁止特定编译器的编译成排序
  2. JMM的处理器重排序规则会要求编译器在生成指令序列时,插入特定的内存屏障(Memory Barriers)指令

以上JMM的各种禁止重排序的规则和实现确保了happens-before

happens-before

基本原则

在保证执行结果正确的前提下尽可能提高执行的并行度

定义

  • 如果A操作happens-before B,那么操作A的结果一定对操作B可见,而且操作A的执行顺序一定排在操作B前面(面向程序员:向程序员保证内存可见性)
  • 两个操作存在happens-before关系,并不意味着Java平台的具体实现必须按照happens-before关系指定的顺序执行,只要保证执行结果正确JMM允许重排序(面向编译器和处理器:保证结果正确的前提下尽可能的优化并发性能)

规则

  1. 程序顺序规则:一个线程中每一个操作,happens-before于该线程所有后续操作
  2. 监视器锁规则:对于一个锁的解锁,happnes-before于对同一个锁的加锁
  3. volatile规则:对于volatile域的写,happens-before于任意后续对这个域的读
  4. 传递性规则:如果A happens-before于B,B happens-before于C,那么A happens-before于C
  5. start()规则:如果线程A执行ThreadB.start()操作,那么线程ThreadB.start()操作happens-before于ThreadB的任何操作
  6. join()规则:如果线程A执行ThreadB.join()操作并成功返回,那么ThreadB的任何操作happens-before于线程A从ThreadB.join()成功返回

写缓冲区

现代处理器使用写缓冲区临时保存向主存写入的数据,可以避免由于处理器向主存中写入数据而产生的延迟(对内存的读写速度远慢于处理器运行速度,对寄存器或者缓存的读写速度快于对)

数据依赖

JMM的重排序规则只会保证单线程的数据依赖正确

JMM只保证正确同步的并发操作是正确的(和顺序一致内存模型得到的结果相同)

顺序一致性内存模型

  • 理想模型
  • 一个线程中所有操作必须 按照程序顺序执行
  • 每个操作原子执行,并且对所有线程立即可见(实际情况:没有原子执行,因为缓存也不能立即可见),因为立即可见,所以整体上所有线程看到的都是一个单一的执行顺序

Java 线程 — JMM Java内存模型的更多相关文章

  1. Java虚拟机学习 - 体系结构 内存模型

    一:Java技术体系模块图 二:JVM内存区域模型 1.方法区 也称"永久代” .“非堆”, 它用于存储虚拟机加载的类信息.常量.静态变量.是各个线程共享的内存区域.默认最小值为16MB,最 ...

  2. Java虚拟机学习 - 体系结构 内存模型(1)

    一:Java技术体系模块图 二:JVM内存区域模型 1.方法区 也称"永久代" ."非堆",  它用于存储虚拟机加载的类信息.常量.静态变量.是各个线程共享的内 ...

  3. Java虚拟机学习 - 体系结构 内存模型(转载)

    一:Java技术体系模块图 二:JVM内存区域模型 1.方法区 也称"永久代” .“非堆”,  它用于存储虚拟机加载的类信息.常量.静态变量.是各个线程共享的内存区域.默认最小值为16MB, ...

  4. Java:JVM的内存模型

    JVM内存模型 JVM内存模型可以分为两个部分,如下图所示,堆和方法区是所有线程共有的,而虚拟机栈,本地方法栈和程序计数器则是线程私有的.   1. 堆(Heap) 堆内存是所有线程共有的,可以分为两 ...

  5. java中JVM虚拟机内存模型详细说明

    java中JVM虚拟机内存模型详细说明 2012-12-12 18:36:03|  分类: JAVA |  标签:java  jvm  堆内存  虚拟机  |举报|字号 订阅     JVM的内部结构 ...

  6. 【java虚拟机】jvm内存模型

    作者:pengjunlee原文链接:https://blog.csdn.net/pengjunlee/article/details/71909239 目录 一.运行时数据区域 1.程序计数器 2.J ...

  7. 第23章 java线程通信——生产者/消费者模型案例

    第23章 java线程通信--生产者/消费者模型案例 1.案例: package com.rocco; /** * 生产者消费者问题,涉及到几个类 * 第一,这个问题本身就是一个类,即主类 * 第二, ...

  8. 【Java线程】Java内存模型总结

    学习资料:http://www.infoq.com/cn/articles/Java-memory-model-1 Java的并发采用的是共享内存模型(而非消息传递模型),线程之间共享程序的公共状态, ...

  9. (转)【Java线程】Java内存模型总结

    Java的并发采用的是共享内存模型(而非消息传递模型),线程之间共享程序的公共状态,线程之间通过写-读内存中的公共状态来隐式进行通信.多个线程之间是不能直接传递数据交互的,它们之间的交互只能通过共享变 ...

随机推荐

  1. UVA315 (无向图求割点)

    题目大意:给定一个无向图,问共存在多少个割点.(割点:去掉此点后此图会断开连接)割点有两种存在:一种是第一次搜索的根节点,若其子节点数超过两个,则此点去掉后图会 断开连接,因此此点为割点:或者此点为搜 ...

  2. MVC4下配置log4net 五部曲

    第一步:把log4net.dll 编译成Framework 4.0 第二步:找到项目的Properties下的AssemblyInfo.在最下面添加:[assembly: log4net.Config ...

  3. 2015/09/09夜晚js继续学习

    单词:标量(scalar)数组(array)元素(element)填充(populating)下标(index) 向数组中添加元素的操作称之填充.在填充数组时,不仅需要给出新元素的值,还需要给新元素在 ...

  4. 自己随意写了个简单的依赖jquery的轮播图

    //轮播图 function Switcher(obj){ this.box = $(obj.box); this.width = this.box.width(); this.banner = $( ...

  5. 使用 xlrd 模块实现对excel 的读取、excel转json 、excel 转 mysql insert 语句

    #-*- coding:utf-8 -*- # 处理 excel 中的 area 为 Mysql insert 语句 import xlrd, json, codecs, os # data = xl ...

  6. css3之动画

    animation属性 属性 描述 @keyframes 动画名 动画关键帧 animation 动画的6个属性 animation-name 动画的名称 animation-duration 动画的 ...

  7. marquee标签属性详解(跑马灯文字效果)

    请大家先看下面这段代码: <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http: ...

  8. iOS屏幕截屏

    #import "ViewController.h" @interface ViewController () @end @implementation ViewControlle ...

  9. python 多线程 笔记(一)

    #coding=utf-8 import threading from time import sleep, ctime loops = [4,2] def loop(nloop, nsec): pr ...

  10. Webpack使用教程五(Babel)

    Babel是一个JavaScript编译和工具平台,使用Babel我们可以:使用新版本的JavaScript(ES6/ES2015,ES7/ES2016),尽管有些浏览器不能全部支持新特性:使用Jav ...