【JUC】Java内存模型之JMM
【JUC】Java内存模型之JMM
文章目录
- 【JUC】Java内存模型之JMM
- 1. 概念
- 2. JMM三大特性
- 2.1 可见性
- 2.2 原子性
- 2.3 有序性
- 3. 多线程对变量的读写过程
- 4. 先行发生原则——happens-before
- 4.1 happens-before八条规则
- 4.1.1 次序规则
- 4.1.2 锁定规则
- 4.1.3 volatile变量规则
- 4.1.4 传递规则
- 4.1.5 线程启动规则
- 4.1.6 线程中断规则
- 4.1.7 线程终止规则
- 4.1.8 对象终结规则
1. 概念
JMM:Java内存模型 Java Memory Model
,简称JMM。本身是一种抽象的概念,并不真实存在,它仅仅描述的是一组约定或规范,通过这组规范定义了程序中(尤其是多线程)各个变量的读写访问方式并决定一个线程对共享变量的写入何时以及如何变成对另一个线程可见,关键技术点都是围绕多线程的原子性、可见性和有序性展开的。
作用:
- 通过JMM来实现线程和主内存之间的抽象关系。
- 屏蔽各个硬件平台和操作系统的内存访问差异以实现让Java程序在各个平台下都能达到一致的内存访问效果。
2. JMM三大特性
- 可见性
- 原子性
- 有序性
2.1 可见性
可见性:是指当一个线程修改了某一个共享变量的值,其他线程是否能够立即知道该变更 ,JMM规定了所有的变量都存储在主内存中。
Java中普通的共享变量不保证可见性,因为数据修改被写入内存的时机是不确定的,多线程并发下很可能出现"脏读",所以每个线程都有自己的工作内存,线程自己的工作内存中保存了该线程使用到的变量的主内存副本拷贝,线程对变量的所有操作(读取,赋值等 )都必需在线程自己的工作内存中进行,而不能够直接读写主内存中的变量。不同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。
如果没有可见性保证的话会出现线程脏读:
- 主内存中有变量x,初始值为0
- 线程A想要将x加1,先将x=0拷贝到自己的私有内存中,然后更新x的值
- 线程A将更新后的x值回刷到主内存的时间是不固定的
- 刚好在线程A没有回刷x到主内存时,线程B同样从主内存中读取x,此时为0,和线程A一样的操作,最后期盼的x=2就会变成x=1
2.2 原子性
原子性:指一个操作是不可中断的,即多线程环境下,操作不能被其他线程干扰。
线程修改共享变量的时候要保证原子性。
2.3 有序性
对于一个线程的执行代码而言,我们总是习惯性认为代码的执行总是从上到下,有序执行。但是为了提高性能,编译器和处理器通常会对执行序列进行重排序。指令重排可以保证串行语义一致,但没有义务保证多线程间的语义也一致,即可能产生 脏读
,简单说,两行以上不相干的代码在执行的时候有可能先执行的不是第一条,不见得是从上到下顺序执行,执行顺序会被优化。
单线程环境里面确保程序最终执行结果和代码顺序执行的结果一致。
处理器在进行重排序时必须要考虑指令间的数据依赖性
多线程环境中线程交替执行,由于编译器优化重排的存在,两个线程中使用的变量能否保证一致性是无法确定的,结果无法预测。
3. 多线程对变量的读写过程
JMM规范下,多线程对变量的读写过程:
由于JVM运行程序的实体是线程,而每个线程创建时JVM都会为其创建一个工作内存(有些地方称为栈空间),工作内存是每个线程的私有数据区域,而Java内存模型中规定所有变量都存储在主内存,主内存是共享内存区域,所有线程都可以访问,但线程对变量的操作(读取赋值等)必须在工作内存中进行,首先要将变量从主内存拷贝到的线程自己的工作内存空间,然后对变量进行操作,操作完成后再将变量写回主内存,不能直接操作主内存中的变量,各个线程中的工作内存中存储着主内存中的变量副本拷贝,因此不同的线程间无法访问对方的工作内存,线程间的通信(传值)必须通过主内存来完成,其简要访问过程如下图:
JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系
- 线程之间的共享变量存储在主内存中(从硬件角度来说就是内存条)
- 每个线程都有一个私有的本地工作内存,本地工作内存中存储了该线程用来读/写共享变量的副本(从硬件角度来说就是CPU的缓存,比如寄存器、L1、L2、L3缓存等)
4. 先行发生原则——happens-before
概述:如果一个操作A happens-before 另一个操作B,那么操作A对共享变量的修改将对操作B可见,并且在程序执行中,操作A将在操作B之前被执行。这个规则可以避免因为线程执行顺序不确定而导致的数据竞争和内存一致性问题。
注:两个操作之间存在happens-before关系,并不意味着一定要按照happens-before原则制定的顺序来执行。如果重排序之后的执行结果与按照happends-before关系来执行的结果一致,那么这种重排序并不非法。
4.1 happens-before八条规则
4.1.1 次序规则
一个线程内,按照代码顺序,写在前面的操作先行发生于后面的操作。
简单来说就是前一个操作的结果可以被后续的操作获取,前面一个操作把变量x的值赋为1,那么后面一个操作肯定能知道x已经变成了1。
4.1.2 锁定规则
一个unLock操作先行发生于后面(这里的“后面”指的是时间上的先后)对同一个锁的lock操作。
4.1.3 volatile变量规则
对一个volatile变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作,前面的写对后面的读是可见的,这里的“后面”同样是指时间上的先后。
4.1.4 传递规则
如果操作A先行发生与操作B,而操作B又先行发生于操作C,则可以得出操作A先行发生于操作C。
4.1.5 线程启动规则
Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每一个动作。
4.1.6 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。
也就是说要先调用interrupt()方法设置中断标志位,才能检测到中断发生。
4.1.7 线程终止规则
线程中所有操作都先行发生于对此线程的终止检测,我们可以通过Thread::join()方法判断是否结束,Thread::isAlive()的返回值等手段检测线程是否已经终止执行。
4.1.8 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,简单来说就是对象没有完成初始化之前,是不能调用finalized()方法的。
相关文章:

【JUC】Java内存模型之JMM
【JUC】Java内存模型之JMM 文章目录【JUC】Java内存模型之JMM1. 概念2. JMM三大特性2.1 可见性2.2 原子性2.3 有序性3. 多线程对变量的读写过程4. 先行发生原则——happens-before4.1 happens-before八条规则4.1.1 次序规则4.1.2 锁定规则4.1.3 volatile变量规则4.1.4 传递规则…...

Win11快速打开便签和使用技巧分享
Win11快速打开便签和使用技巧分享。Win11系统中为用户提供了一个非常实用的系统组件,就是便签功能,使用这个功能可以帮助我们便捷的进行一些重要内容的记录。那么如何去开启开启这个程序来使用呢?来看看以下的详情分享吧。 详细分享ÿ…...

CSS:横向导航栏
横向导航栏(盗版导航栏,B站仿写。) 原视频链接 <html><head><title>demo</title><style>*{margin: 0;padding: 0;list-style: none;text-decoration: none;}body{display: flex;justify-content: center;a…...

视频动态库测试及心得
视频动态库测试及心得 这几天一直在弄动态库测试,h给的写好的动态库--预处理模块的库。视频处理项目一部分,需要连接实际情况测试。 需求: 1.把实际相机连接到,并读取实时数据流,保存到双循环链表里面; 2.测试背景建模…...

陶泓达:4.18午间欧盘黄金原油最新精准操作建议!
黄金方面: 黄金消息面解析:周一(4月17日)美市盘中,美国公布的4月纽约联储制造业指数和4月NAHB房产市场指数均超出预期,提振了美联储在5月继续加息的预期。数据公布之后,美元指数加速上扬&#x…...

环境变量相关知识
目录 目录 谢谢你的阅读,这是对我最大的鼓舞 先说结论: 开始论述: 让我们举个例子 相关指令 创建本地变量 创建环境变量 方法一: 方法二: 删除环境变量 子进程中也有环境变量 第一种: 第二种 …...
如何快速入门ChatGPT
作为一个AI模型,ChatGPT并不需要像人一样“学习”,它已经通过大量的训练数据和算法进行了预训练,可以回答广泛的问题。 然而,如果你想学习如何使用ChatGPT来进行对话或者问答,以下是一些建议: 一、了解Ch…...
Akka定时任务schedule()方法
Akka定时任务schedule()方法 文章目录Akka定时任务schedule()方法什么是Akka定时任务schedule()方法?如何使用Akka定时任务schedule()方法?如何在actor外部获取Scheduler对象为什么需要提供一个隐式的ExecutionContext对象,用于执行定时任务&…...
Python实现处理和分析大规模文本数据集,包括数据清洗、标注和预处理
处理和分析大规模文本数据集,包括数据清洗、标注和预处理,是自然语言处理(NLP)中非常重要的一步。Python 是一种非常流行的编程语言,拥有丰富的 NLP 库和工具,可以帮助我们完成这些任务。以下是一个简单的实现示例,包括数据清洗、标注和预处理: import re import nltk…...

灌区量测水系统
1)灌区量测水 灌区量测水是水资源管理的基础,是推进节水农业和水价改革的重要手段。常规在主要水闸处,监测闸前和闸后水位及闸门开启状态(闸位),通过实时监测数据,计算过闸流量。要实现全灌区水资源动态配置、精准灌溉࿰…...

3.3 泰勒公式
学习目标: 复习微积分基础知识。泰勒公式是微积分的一个重要应用,因此在学习泰勒公式之前,需要复习微积分的基本概念和技能,包括函数的导数和微分、极限、定积分等。可以参考MIT的微积分课程进行复习和加强。 学习泰勒级数和泰勒…...
ubuntu中通过vscode编译调试ORB-SLAM3
为了在orb-slam3的基础上进行二次开发,这几天花了不少精力,终于搞懂怎么在ubuntu系统中像windows里visual studio中一样方便的打断点调试了,在这里把整个过程再重新梳理一下。 1 首先从安装ubuntu 22.04开始 因为是从实验室毕业先辈那里继承…...

阿里版 ChatGPT 突然上线!
转自:纯洁的微笑 其实早本月初,就传出过不少阿里要推出类ChatGPT的消息。 前几天率先流出的天猫精灵“鸟鸟分鸟”脱口秀版GPT,就是基于大模型的“压缩版”,已经以其惊艳表现吸引了众目光。 如今“原版大菜”上桌,自然一点即着&a…...

《Kubernetes部署篇:Ubuntu20.04基于containerd部署kubernetes1.24.12单master集群》
一、架构图 如下图所示: 二、环境信息 主机名K8S版本系统版本内核版本IP地址备注k8s-master-621.24.12Ubuntu 20.04.5 LTS5.15.0-69-generic192.168.1.62master节点k8s-worker-631.24.12Ubuntu 20.04.5 LTS5.15.0-69-generic192.168.1.63worker节点k8s-worker-641…...

MAZDA CX-50没现车怎么办?赶紧去VR看车啊!
爱车一族往往都有过这样的经历:听说某家品牌出了一款心仪的新车,于是一直心心念念想要先睹为快。然而这时候问题就来了:新车从发布到量产上市往往要经历一段过程。没有现车的日子里,就算每天去4S店蹲守也看不到新车。那种心里痒痒…...

结构体全解,适合初学者的一条龙深度讲解(附手绘图详解)
我们知道,C语言是允许我们自己来创造类型的,这些类型就叫做——自定义类型。 自定义类型又包括结构体类型,联合体类型还有枚举类型。 今天的文章,我们就着重讲解这其中的结构体类型。 目录 结构体的声明 1.1结构的基础知识 …...
什么是SD-WAN技术?企业网络优化的利器!
现今,企业网络架构已成为其发展不可或缺的组成部分。针对网络性能优化方面,SD-WAN是一种值得深思熟虑的选择,在企业网络中应用SD-WAN技术能够带来多重好处。 什么是SD-WAN技术以及它是如何工作的? SD-WAN是软件定义的广域网&…...
JAVA练习106- 生命游戏
提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档 目录 前言 一、题目-生命游戏 1.题目描述 2.思路与代码 2.1 思路 2.2 代码 总结 前言 提示:这里可以添加本文要记录的大概内容: 4 月12日练习…...

【案例教程】基于R语言、MaxEnt模型融合技术的物种分布模拟、参数优化方法、结果分析制图与论文写作实践技术
【原文链接】: 基于R语言、MaxEnt模型融合技术的物种分布模拟、参数优化方法、结果分析制图与论文写作实践技术https://mp.weixin.qq.com/s?__bizMzU5NTkyMzcxNw&mid2247537049&idx3&sn31ef342c4808aed6fee6ac108b899a33&chksmfe6897f3c91f1ee5c4fa8e4eeea34…...

php7类型约束,严格模式
在PHP7之前,函数和类方法不需要声明变量类型 ,任何数据都可以被传递和返回,导致几乎大部分的调用操作都要判断返回的数据类型是否合格。 为了解决这个问题,PHP7引入了类型声明。 目前有两类变量可以声明类型: 形参&a…...

《通信之道——从微积分到 5G》读书总结
第1章 绪 论 1.1 这是一本什么样的书 通信技术,说到底就是数学。 那些最基础、最本质的部分。 1.2 什么是通信 通信 发送方 接收方 承载信息的信号 解调出其中承载的信息 信息在发送方那里被加工成信号(调制) 把信息从信号中抽取出来&am…...

让AI看见世界:MCP协议与服务器的工作原理
让AI看见世界:MCP协议与服务器的工作原理 MCP(Model Context Protocol)是一种创新的通信协议,旨在让大型语言模型能够安全、高效地与外部资源进行交互。在AI技术快速发展的今天,MCP正成为连接AI与现实世界的重要桥梁。…...
CSS | transition 和 transform的用处和区别
省流总结: transform用于变换/变形,transition是动画控制器 transform 用来对元素进行变形,常见的操作如下,它是立即生效的样式变形属性。 旋转 rotate(角度deg)、平移 translateX(像素px)、缩放 scale(倍数)、倾斜 skewX(角度…...
6️⃣Go 语言中的哈希、加密与序列化:通往区块链世界的钥匙
Go 语言中的哈希、加密与序列化:通往区块链世界的钥匙 一、前言:离区块链还有多远? 区块链听起来可能遥不可及,似乎是只有密码学专家和资深工程师才能涉足的领域。但事实上,构建一个区块链的核心并不复杂,尤其当你已经掌握了一门系统编程语言,比如 Go。 要真正理解区…...

Xcode 16 集成 cocoapods 报错
基于 Xcode 16 新建工程项目,集成 cocoapods 执行 pod init 报错 ### Error RuntimeError - PBXGroup attempted to initialize an object with unknown ISA PBXFileSystemSynchronizedRootGroup from attributes: {"isa">"PBXFileSystemSynchro…...

内窥镜检查中基于提示的息肉分割|文献速递-深度学习医疗AI最新文献
Title 题目 Prompt-based polyp segmentation during endoscopy 内窥镜检查中基于提示的息肉分割 01 文献速递介绍 以下是对这段英文内容的中文翻译: ### 胃肠道癌症的发病率呈上升趋势,且有年轻化倾向(Bray等人,2018&#x…...

Tauri2学习笔记
教程地址:https://www.bilibili.com/video/BV1Ca411N7mF?spm_id_from333.788.player.switch&vd_source707ec8983cc32e6e065d5496a7f79ee6 官方指引:https://tauri.app/zh-cn/start/ 目前Tauri2的教程视频不多,我按照Tauri1的教程来学习&…...

RushDB开源程序 是现代应用程序和 AI 的即时数据库。建立在 Neo4j 之上
一、软件介绍 文末提供程序和源码下载 RushDB 改变了您处理图形数据的方式 — 不需要 Schema,不需要复杂的查询,只需推送数据即可。 二、Key Features ✨ 主要特点 Instant Setup: Be productive in seconds, not days 即时设置 :在几秒钟…...

ZYNQ学习记录FPGA(二)Verilog语言
一、Verilog简介 1.1 HDL(Hardware Description language) 在解释HDL之前,先来了解一下数字系统设计的流程:逻辑设计 -> 电路实现 -> 系统验证。 逻辑设计又称前端,在这个过程中就需要用到HDL,正文…...

智警杯备赛--excel模块
数据透视与图表制作 创建步骤 创建 1.在Excel的插入或者数据标签页下找到数据透视表的按钮 2.将数据放进“请选择单元格区域“中,点击确定 这是最终结果,但是由于环境启不了,这里用的是自己的excel,真实的环境中的excel根据实训…...