#Java#互联网大厂面试必问的Java内存模型以及并发编程( 四 )


  • read(读取):作用于主内存的变量 , 它把一个变量的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):作用于工作内存的变量 , 它把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):作用于工作内存的变量 , 它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):作用于工作内存的变量 , 它把一个从执行引擎接收到的值赋给工作内存的变量 , 每当虚拟机遇到一个给变量赋值的字节码指令时执行这个操作 。
  • store(存储):作用于工作内存的变量 , 它把工作内存中一个变量的值传送到主内存中 , 以便随后的write操作使用 。
  • write(写入):作用于主内存的变量 , 它把store操作从工作内存中得到的变量的值放入主内存的变量中 。
  • 如果需要把一个变量从主内存复制到工作内存 , 那就要顺序地执行 read 和 load 操作 , 如果要把变量从工作内存同步回主内存 , 就要顺序地执行 store 和 write 操作 。 注意 , Java 内存模型只要求上述两个操作必须按顺序执行 , 而没有保证是连续执行 。 也就是说 read 与 load 之间、store 与write 之间是可插入其他指令的 , 如对主内存中的变量 a、b 进行访问时 , 一种可能出现顺序是 read a、read b、load b、load a 。
    除此之外 , Java 内存模型还规定了在执行上述 8 种基本操作时必须满足如下规则
    • 不允许 read 和 load、store 和 write 操作之一单独出现 , 即不允许一个变量从主内存读取了但工作内存不接受 , 或者从工作内存发起回写了但主内存不接受的情况出现 。
    • 不允许一个线程丢弃它的最近的 assign 操作 , 即变量在工作内存中改变了之后必须把该变化同步回主内存 。
    • 不允许一个线程无原因地(没有发生过任何 assign 操作)把数据从线程的工作内存同步回主内存 。
    • 一个新的变量只能在主内存中“诞生” , 不允许在工作内存中直接使用一个未被初始化(load 或 assign)的变量 , 换句话说 , 就是对一个变量实施 use、store 操作之前 , 必须先执行过了 assign 和 load 操作 。
    • 一个变量在同一时刻只允许一条线程对其进行 lock 操作 , 但 lock 操作可以被同一条线程重复执行多次 , 多次执行 lock 后 , 只有执行相同次数的 unlock 操作 , 变量才会被解锁 。
    • 如果对一个变量执行 lock 操作 , 那将会清空工作内存中此变量的值 , 在执行引擎使用这个变量前 , 需要重新执行 load 或 assign 操作初始化变量的值 。
    • 如果一个变量事先没有被 lock 操作锁定 , 那就不允许对它执行 unlock 操作 , 也不允许去 unlock 一个被其他线程锁定住的变量 。
    • 对一个变量执行 unlock 操作之前 , 必须先把此变量同步回主内存中(执行 store、write 操作) 。
    long 和 double 型变量的特殊规则Java 内存模型要求 lock , unlock , read , load , assign , use , store , write 这 8 个操作都具有原子性 , 但对于64 位的数据类型( long 或 double) , 在模型中定义了一条相对宽松的规定 , 允许虚拟机将没有被 volatile 修饰的 64 位数据的读写操作划分为两次 32 位的操作来进行 , 即允许虚拟机实现选择可以不保证 64 位数据类型的load , store , read , write 这 4 个操作的原子性 , 即 long 和 double 的非原子性协定 。
    如果多线程的情况下double 或 long 类型并未声明为 volatile , 可能会出现“半个变量”的数值 , 也就是既非原值 , 也非修改后的值 。