Java内存模型
JMM规定了所有的变量都存储在主内存(Main Memory)中。每个线程还有自己的工作内存(Working Memory),线程的工作内存中保存了该线程使用到的变量的主内存的副本拷贝,线程对变量的所有操作(读取、赋值等)都必须在工作内存中进行,而不能直接读写主内存中的变量(volatile变量仍然有工作内存的拷贝,但是由于它特殊的操作顺序性规定,所以看起来如同直接在主内存中读写访问一般)。不同的线程之间也无法直接访问对方工作内存中的变量,线程之间值的传递都需要通过主内存来完成。
可见性
一个线程对共享变量做了修改之后,其他的线程立即能够看到(感知到)该变量的这种修改(变化)。
Java内存模型是通过将在工作内存中的变量修改后的值同步到主内存,在读取变量前从主内存刷新最新值到工作内存中,这种依赖主内存的方式来实现可见性的。
原子性
原子性指的是一个操作是不可中断的,即使是在多线程环境下,一个操作一旦开始就不会被其他线程影响。
基本类型数据的访问大都是原子操作,long 和double类型的变量是64位,但是在32位JVM中,32位的JVM会将64位数据的读写操作分为2次32位的读写操作来进行,这就导致了long、double类型的变量在32位虚拟机中是非原子操作,数据有可能会被破坏,也就意味着多个线程在并发访问的时候是线程非安全的。
有序性
Happens-Before 规则
- 程序的顺序性规则(顺序执行)
- volatile 变量规则
指对一个 volatile 变量的写操作, Happens-Before 于后续对这个 volatile 变量的读操作。
- 传递性
指如果 A Happens-Before B,且 B Happens-Before C,那么 A HappensBefore C。
- 管程中锁的规则
指对一个锁的解锁 Happens-Before 于后续对这个锁的加锁。管程是一种通用的同步原语,在Java 中指的就是 synchronized,synchronized 是 Java 里对管程的实现。
- 线程start()规则
指主线程A启动子线程B后,子线程B能够看到主线程在启动子线程B前的操作
- 线程join()规则
指主线程 A 等待子线程 B 完成(主线程 A 通过调用子线程 B的 join() 方法实现),当子线程 B 完成后(主线程 A 中 join() 方法返回),主线程能够看到子线程的操作。当然所谓的“看到”,指的是对共享变量的操作。
换句话说就是,如果在线程 A 中,调用线程 B 的 join() 并成功返回,那么线程 B 中的任意
操作 Happens-Before 于该 join() 操作的返回。
- 线程中断规则
对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生,可以通过Thread.interrupted()方法检测到是否有中断发生。
- 对象终结规则
一个对象的初始化完成(构造函数执行结束)先行发生于它的finalize()方法的开始。