主内存与工作内存
java内存模型规定了所有的变量都存储在主内存(Main Memory)中。每条线程还有自己的工作内存(Working Memory),线程的工作内存中保存了被该线程使用到的变量的内存副本拷贝,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,而不能直接读写主内存中的变量。不同的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。
内存间交互操作
关于主内存与工作内存之间具体的交互协议,Java内存模型中定义了以下8种操作来完成,虚拟机实现时必须保证下面提及的每一种操作都是原子的,不可再分的(对于double和long 这个占用8个字节的数据,在某些平台上有例外)
- lock(锁定):作用于主内存的变量,它把一个变量标识为一条线程独占的状态。
- unlock(解锁):作用于主内存的变量,它把一个处于锁定状态的变量释放出来,释放后的变量才可以被其他线程锁定。
- 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,它把工作内存中的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。
对于volatile型变量的特殊规则
当一个变量定义为volatile之后,它将具备两种特性,第一是保证此变量对所有线程的可见性,这里的“可见性”是指当一条线程修改了这个变量的值,新值对于其他线程来说四可以立即得知的。 而普通变量不能做到这一点,普通变量的值在线程传递均需要通过主内存来完成。