在計算中， 內(nèi)存模型描述了線程如何通過內(nèi)存進(jìn)行交互，或更一般地，它指定了為分段內(nèi)存或分頁內(nèi)存平臺生成代碼時允許編譯器進(jìn)行的假設(shè)。 在給定程序和該程序的執(zhí)行跟蹤的情況下，它實質(zhì)上描述了執(zhí)行跟蹤是否是該程序的合法執(zhí)行。

Java內(nèi)存模型描述了Java編程語言中的線程如何通過內(nèi)存進(jìn)行交互。 連同代碼的單線程執(zhí)行描述一起，內(nèi)存模型提供了Java編程語言的語義。 最初的Java內(nèi)存模型開發(fā)于1995年，人們普遍認(rèn)為它已損壞，從而阻止了許多運行時優(yōu)化，并且沒有為代碼安全性提供足夠有力的保證。 它通過Java社區(qū)流程進(jìn)行了更新，即Java規(guī)范請求133（JSR-133） （于2004年對Tiger（Java 5.0）生效）。

您可以在Java語言規(guī)范的“ 線程和鎖 ”一章以及此Java內(nèi)存模型討論頁面中找到一些非常有用的信息。

現(xiàn)在，讓我們從“ The Khangaonkar Report ”中看到我們最新的JCG合作伙伴 Manoj提供的有關(guān)該主題的一些見解。

（注意：對原始帖子進(jìn)行了少量編輯以提高可讀性）

Java內(nèi)存模型描述了定義多個線程寫入和讀取變量時如何看待寫入內(nèi)存的規(guī)則。

當(dāng)線程讀取變量時，它不一定從內(nèi)存中獲取最新值。 處理器可能返回一個緩存的值。 此外，即使程序員在編寫代碼時先寫入變量，然后讀取變量，但只要編譯器不改變程序語義，就可以對語句重新排序。 處理器和編譯器通常會這樣做以優(yōu)化性能。 結(jié)果，線程可能看不到它期望看到的值。 這可能導(dǎo)致難以修復(fù)并發(fā)程序中的錯誤。

Java編程語言提供了“ synchronized”，“ volatile”和“ final”關(guān)鍵字來幫助編寫安全的多線程代碼。 但是，由于內(nèi)存模型未指定，Java的早期版本存在一些問題。 JSR 133（Java內(nèi)存模型和線程規(guī)范修訂版）修復(fù)了早期內(nèi)存模型中的某些缺陷。

大多數(shù)程序員都熟悉這樣一個事實，即進(jìn)入同步塊意味著在監(jiān)視器上獲得一個鎖，以確保沒有其他線程可以進(jìn)入同步塊。 不那么熟悉但同樣重要的事實是

（1）獲取鎖并輸入同步塊會強制線程從內(nèi)存刷新數(shù)據(jù)。
（2）退出同步塊后，寫入的數(shù)據(jù)將刷新到內(nèi)存中。

這確保了同步塊中的線程對同步塊中的其他線程可見。

有沒有聽說過Java上下文中的“ 發(fā)生在……之前 ”？ JSR 133引入了“之前發(fā)生”一詞，并為程序中動作的順序提供了一些保證。 這些保證是：

（1）線程中的每個動作都在該線程之后的所有其他動作之前發(fā)生。
（2）顯示器上的解鎖發(fā)生在同一顯示器上的后續(xù)鎖定之前
（3）對變量的易失性寫入發(fā)生在對同一變量的后續(xù)易失性讀取之前 （4）對Thread.start（）的調(diào)用發(fā)生在該線程中的任何其他語句之前 （5）線程中的所有動作發(fā)生在該線程上的其他任何線程從join（）返回之前

術(shù)語“動作”在Java語言規(guī)范的17.4.2節(jié)中定義為可以被其他線程檢測或影響的語句。 正常的讀/寫，易失性的讀/寫，鎖定/解鎖是一些動作。

規(guī)則1、4和5保證在單個線程中，所有動作將按照它們在創(chuàng)作程序中出現(xiàn)的順序執(zhí)行。 規(guī)則2和4確保在處理共享數(shù)據(jù)的多個線程之間，保留同步塊的相對順序以及對易失變量的讀/寫順序。

規(guī)則2和規(guī)則4使volatile非常類似于同步塊。 在JSR 133之前，volatile仍然意味著對volatile變量的寫操作直接寫到內(nèi)存中，而讀操作則從內(nèi)存中讀取。 但是編譯器可能會對非易失性讀/寫進(jìn)行重新排序，而非易失性讀/寫會導(dǎo)致錯誤的結(jié)果。 在JSR 133之后無法使用。

還有一點值得注意。 這與在類的構(gòu)造函數(shù)中初始化的最終成員有關(guān)。 只要構(gòu)造函數(shù)正確完成執(zhí)行，其他線程就可以看到最終成員而無需同步。 但是，如果您從構(gòu)造函數(shù)中共享對對象的引用，則所有選擇都將關(guān)閉。

提出的規(guī)范描述了線程，鎖，易失性變量和數(shù)據(jù)競爭的語義。 這包括所謂的Java內(nèi)存模型 。

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翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2011/02/java-memory-model-quick-overview-and.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java内存模型–快速概述和注意事项的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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