Java内存模型以及多线程并发深度剖析
文章目录
- Java内存模型
- JMM的基本概念
- 缓存一致性与处理器优化
- happens-before原则
- 总结
- 主内存以及cpu的多级缓存模型的实现原理
- 主内存（Main Memory）
- CPU多级缓存模型
- 实现原理：
- 多线程并发运行时可能引发的数据不一致问题
- 总线加锁机制和MESI缓存一致性协议的工作原理
- 总线加锁机制
- MESI缓存一致性协议
- 并发编程中的三大特性:可见性、原子性、有序性
- 1. 可见性（Visibility）
- 2. 原子性（Atomicity）
- 3. 有序性（Ordering）
Java内存模型
Java内存模型（Java Memory Model，简称JMM）是Java平台定义的一种规范，旨在屏蔽各种硬件和操作系统的内存访问差异，确保Java程序在不同的平台上能够达到一致的内存访问效果。它定义了程序中变量的访问规则，特别是关于变量如何在虚拟机中存储到内存以及从内存中读取的底层细节。这有助于实现线程之间的正确交互，尤其是在并发编程中，确保数据的可见性、原子性和有序性。
JMM的基本概念
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主内存与工作内存：
- 主内存：所有实例域、静态域和数组元素存储在这里，它是线程之间共享的。
- 工作内存：每个线程都有自己的工作内存，存储了该线程从主内存中读取的变量副本。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，不能直接操作主内存中的变量。
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内存间交互操作：
- JMM定义了8种原子操作来控制主内存与工作内存之间的交互，包括读取、加载、使用、赋值、存储和写入等，这些操作确保了内存的一致性。
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可见性、原子性和有序性：
- 可见性：一个线程修改了主内存中的变量，其他线程能够立即看到这个修改。
- 原子性：保证基本操作（如简单赋值）不可分割，要么全部执行要么都不执行。</