JMM
????????即Java Memory Model 它定义了主存、工作内存抽象概念，底层对应着CPU寄存器、缓存、硬件内存、CPU指令优化等
JMM体现在以下几个方面
????????·原子性-保证指令不会受到线程上下文切换的影响
????????????????synchronized和Lock能够保证任一时刻只有一个线程执行该代码块，那么自然就不存在原子性问题了，从而保证了原子性。
? ? ? ? ·可见性-保证指令不会受cpu缓存的影响
????????????????volatile关键字可以保证可见性
? ? ? ? ·有序性-保证指令不会受cpu指令并行优化的影响
????????????????在Java里面，可以通过volatile关键字来保证一定的“有序性”（volatile关键字能禁止指令重排序，所以volatile能在一定程度上保证有序性）。另外可以通过synchronized和Lock来保证有序性，很显然，synchronized和Lock保证每个时刻是有一个线程执行同步代码，相当于是让线程顺序执行同步代码，自然就保证了有序性。
????????????????另外，Java内存模型具备一些先天的“有序性”，即不需要通过任何手段就能够得到保证的有序性，这个通常也称为 happens-before 原则。如果两个操作的执行次序无法从happens-before原则推导出来，那么它们就不能保证它们的有序性，虚拟机可以随意地对它们进行重排序。
可见性
? ? ? ? 先来看一个现象 main线程对run变量的修改对于t线程不可见 导致了t线程无法停止
? ? ? ? ? ? ? ? 主线程先运行 主线程运行之后 新建的线程才运行 新建的线程还没有进行while()循环呢
主线程就结束了 所以要让主线程sleep一下 不然run=false对while循环不起作用
import static java.lang.Thread.sleep;
public class VOASD {
static boolean run = true;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
new Thread(()->{
while (run){
}
}).start();
sleep(1);
run = false;//线程t不会如预想的停下来
}
}
分析:
????????1.初始状态 t线程刚开始从主存读取了run的值 到工作内存
?????????2.因为t线程要频繁从主内存中读取run的值(while循环)? ?JIT编译器会将run的值缓存至自己工作内存中的 高速缓存中 减少对主存中run的访问 提高效率
? ? ? ? ?3.1秒之后 main线程修改了run的值 并同步至主存 而t是从自己工作内存中的高速缓存中读取这个变量的值 结果永远是旧值? ? ???
?解决办法:
????????volatile static boolean run = true;?
? ? ? ? ? ? ? ? 加了volatile关键字之后的变量就不能从缓存中读取了 必须从主内存中找最新值
? ? ? ? volatile(易变关键字)
? ? ? ? ? ? ? ? 它可以用来修饰成员变量和静态成员变量 可以避免线程从自己的工作缓存中查找变量的值 必须到主存中获取它的值 线程操作volatile变量都是直接操作主存
?
可见性VS原子性
? ? ? ? 前面的例子体现的实际就是可见性 它保证的是在多个线程之间 一个线程对volatile变量的修改对另一个线程可见 不能保证原子性 仅用在一个写线程 多个读线程的情况
上面的例子从字节码理解是这样的
? ? ? ? ?比如线程安全时 举的例子 卖票问题 或者 两个线程一个i++ 一个i-- 只能保证看到最新值 不能解决指令交错? ? ? ? ? ?volatile只能保证 getstatic读到的是最新的值
? ?????????synchronized语句既可以保证代码块的原子性 也同时保证代码块内变量的可见性 但缺点是
synchronized是属于重量级操作 性能相对更低
? ? ? ? ? ?? ? ?
有序性?
? ? ? ? JVM会在不影响正确性的前提下 可以调整语句的执行顺序 思考下面一段代码
? ? ? ??
? ? ? ? 可以看到 至于是先执行i还是先执行j 对最终的结果不会产生影响 所以 上面代码真正执行
时 既可以是
????????
也可以是
????????????????
? ? ? ? 这种特性称之为[指令重排]? ?多线程下指令重排会影响正确性
指令重排的前提是 重排指令不能影响结果
Volatile关键字
?????????volatile 是java虚拟机提供的轻量级同步机制
? ? ? ? ? ? ?
特性:
????????可见性
????????不保证原子性
????????禁止指令重排
?volatile的底层原理是内存屏障:
? ? ? ? ·对volatile变量的写指令后会加入写屏障
????????·对volatile变量的读指令后会加入读屏障
如何保证可见性
? ? ? ? 写屏障保证在该屏障之前的 对共享变量的改动 都同步到主存当中
? ? ? ? 读屏障保证在该屏障之后 对共享变量的读取 加载的是主存中最新数据
?
如何保证有序性
? ? ? ? 写屏障会确保指令重排序时 不会将写屏障之前的代码排在写屏障之后
??
???????
? ? ? ? ?读屏障会确保指令重排序时 不会将读屏障之后的代码排再读屏障之前
?
volatile不能解决指令交错(不能保证原子性)
? ? ? ? 写屏障仅仅是保证之后的读能读到最新的结果 但不能保证读跑到它前面去
? ? ? ? 而有序性的保证也只是保证了本线程内相关代码不被重排序
?synchronized可以同时解决有序 可见 原子性
