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什么是JMM
Java内存模型规范规定了一个线程如何和何时可以看到其他由线程修改过的共享变量的值,以及在必须时如何同步的访问共享变量。Java 内存模型(Java Memory Model,JMM)就是一种符合内存模型规范的,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效果一致的机制及规范。
Java内存模型
图:Java内存模型名词解释:Thread Stack:线程栈 Local variable:本地变量 Object:对象 Heap:堆栈的存取速度要比堆快,仅次于计算机里的寄存器。栈的数据是可以共享的。存在栈中的数据大小和生存期必须是确定的。栈中主要存储一些基本类型的变量。java要求调用栈和本地变量,必须存放在线程栈上。
硬件内存架构CPU访问速度:寄存器>缓存>主存java内存模型抽象结构图PS:主内存就是硬件的内存
栈内存
栈内存:通常是指Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stack),或者更多的情况下只是指虚拟机栈中局部变量表部分。Java虚拟机栈是线程私有的,它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的线程内存模型:每个方法被执行的时候,Java虚拟机都会同步创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完毕的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。局部变量表存放了编译期可知的各种Java虚拟机基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、 float、long、double)、对象引用(reference类型,它并不等同于对象本身,可能是一个指向对象起始 地址的引用指针,也可能是指向一个代表对象的句柄或者其他与此对象相关的位置)和returnAddress 类型(指向了一条字节码指令的地址)。
堆内存
Java堆(Java Heap)是虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,Java 世界里“几乎”所有的对象实例都在这里分配内存。在《Java虚拟机规范》中对Java堆的描述是:“所有 的对象实例以及数组都应当在堆上分配”。Java堆既可以被实现成固定大小的,也可以是可扩展的,不过当前主流的Java虚拟机都是按照可扩 展来实现的(通过参数-Xmx和-Xms设定)。如果在Java堆中没有内存完成实例分配,并且堆也无法再 扩展时,Java虚拟机将会抛出OutOfMemoryError异常。
Java内存模型-同步操作与规则
Java内存模型-同步操作与规则
同步八种操作
- lock (锁定):把一个主内存的变量标识为一条线程独占状态。
- unlock (解锁):将主内存一个锁定的状态变量给释放出来,释放后的变量才可以被其他线程锁定。
- read (读取):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):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):把工作内存中一个变量的值传递给执行引擎,每当虚拟机遇到一个需要使用到变量的值的字节码指令时将会执行这个操作。
- assign (赋值):把一个从执行引擎接收到的值,赋值给工作内存的变量。
- store (存储):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) : 把 store 操作从工作内存中的一个变量的值,传送到主内存的变量中。
同步规则
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