1 概述

Java内存模型规定了所有的变量都存储在主内存(Main Memory)中(此处的主内存与介绍物理硬件时提到的主内存名字一样,两者也可以类比,但物理上它仅是虚拟机内存的一部分)。
每条线程还有自己的工作内存(Working Memory,可与前面讲的处理器高速缓存类比),线程的工作内存中保存了被该线程使用的变量的主内存副本,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数据。
不同的线程之间也无法直接访问对方工作内存中的变量,线程间变量值的传递均需要通过主内存来完成,线程、主内存、工作内存三者的交互关系如图:
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1.1 主内存与工作内存

这里所讲的主内存、工作内存与Java内存区域中的Java堆、栈、方法区等并不是同一个层次的对内存的划分,这两者基本上是没有任何关系的。如果两者一定要勉强对应起来,那么从变量、主内存、工作内存的定义来看,主内存主要对应于Java堆中的对象实例数据部分,而工作内存则对应于虚拟机栈中的部分区域。从更基础的层次上说,主内存直接对应于物理硬件的内存,而为了获取更好的运行速度,虚拟机(或者是硬件、操作系统本身的优化措施)可能会让工作内存优先存储于寄存器和高速缓存中,因为程序运行时主要访问的是工作内存。

  1. 此处请读者注意区分概念:如果局部变量是一个reference类型,它引用的对象在Java堆中可被各个线程共享,但是reference本身在Java栈的局部变量表中是线程私有的。
  2. 有部分读者会对这段描述中的“副本”提出疑问,如“假设线程中访问一个10MB大小的对象,也会把这10MB的内存复制一份出来吗?”,事实上并不会如此,这个对象的引用、对象中某个在线程访问到的字段是有可能被复制的,但不会有虚拟机把整个对象复制一次。

    1.2 内存间交互操作