Bootstrap

Volatile 初探和 Java 内存模型

絮叨

这一篇也算是Java并发编程的开篇,看了很多资料,但是轮到自己去整理去总结的时候,发现还是要多看几遍资料才能完全理解。还有一个很重要的点就是,画图是加深印象和检验自己是否理解的一个非常好的方法。

一、Volatile怎么念?

看到这个单词一直不知道怎么发音

英 [ˈvɒlətaɪl]  美 [ˈvɑːlətl]

adj. [化学] 挥发性的;不稳定的;爆炸性的;反复无常的

那Java中volatile又是干啥的呢?

二、Java中volatile用来干啥?

  • Volatile是Java虚拟机提供的的同步机制(三大特性)

  • 保证可见性

  • 不保证原子性

  • 禁止指令重排

要理解三大特性,就必须知道Java内存模型(JMM),那JMM又是什么呢?

三、JMM又是啥?

这是一份精心总结的Java内存模型思维导图,拿去不谢。

3.1 为什么需要Java内存模型?

:屏蔽各种硬件和操作系统的内存访问差异

JMM是Java内存模型,也就是Java Memory Model,简称JMM,本身是一种抽象的概念,实际上并不存在,它描述的是一组规则或规范,通过这组规范定义了程序中各个变量(包括实例字段,静态字段和构成数组对象的元素)的访问方式。

3.2 到底什么是Java内存模型?

  • 1.定义程序中各种变量的访问规则

  • 2.把变量值存储到内存的底层细节

  • 3.从内存中取出变量值的底层细节

3.3 Java内存模型的两大内存是啥?

![原理图2-两大内存]

  • 主内存

  • Java堆中对象实例数据部分

  • 对应于物理硬件的内存

  • 工作内存

  • Java栈中的部分区域

  • 优先存储于寄存器和高速缓存

3.4 Java内存模型是怎么做的?

Java内存模型的几个规范:

  • 1.所有变量存储在主内存

  • 2.主内存是虚拟机内存的一部分

  • 3.每条线程有自己的工作内存

  • 4.线程的工作内存保存变量的主内存副本

  • 5.线程对变量的操作必须在工作内存中进行

  • 6.不同线程之间无法直接访问对方工作内存中的变量

  • 7.线程间变量值的传递均需要通过主内存来完成

由于JVM运行程序的实体是线程,而每个线程创建时JVM都会为其创建一个工作内存(有些地方称为栈空间),工作内存是每个线程的私有数据区域,而Java内存模型中规定所有变量都存储在主内存,主内存是共享内存区域,所有线程都可以访问,,不能直接操作主内存中的变量,各个线程中的工作内存中存储着主内存中的变量副本拷贝,因此不同的线程间无法访问对方的工作内存,线程间的通信(传值)必须通过主内存来完成,其简要访问过程:

3.5 Java内存模型的三大特性

  • 可见性(当一个线程修改了共享变量的值时,其他线程能够立即得知这个修改)

  • 原子性(一个操作或一系列操作是不可分割的,要么同时成功,要么同时失败)

  • 有序性(变量赋值操作的顺序与程序代码中的执行顺序一致)

关于有序性:如果在本线程内观察,所有的操作都是有序的;如果在一个线程中观察另一个线程,所有的操作都是无序的。前半句是指“线程内似表现为串行的语义”(Within-Thread As-If-Serial Semantics),后半句是指“指令重排序”现象和“工作内存与主内存同步延迟”现象。

作者简介:悟空,8 年一线互联网开发和架构经验,用故事讲解分布式、架构设计、Java 核心技术。《JVM 性能优化实战》专栏作者,开源了《Spring Cloud 实战 PassJava》项目,公众号:。本文已收录至