JVM整理（四）

内存模型

简单的说，JMM 定义了一套在多线程读写共享数据时（成员变量、数组）时，对数据的可见性、有序性、和原子性的规则和保障

1. java 内存模型

1.1 原子性

synchronized （同步关键字）

 

2. 可见性

2.1 退不出的循环

 

 

 分析：

2. 因为 t 线程要频繁从主内存中读取 run 的值，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 

 

 

 

2.2 解决方法

volatile（易变关键字）

它可以用来修饰成员变量和静态成员变量，他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

2.3 可见性

前面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，多个读线程读的情况

注：

synchronized 语句块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

如果在前面示例的死循环中加入 System.out.println() 会发现即使不加 volatile 修饰符，线程 t 也能正确看到对 run 变量的修改了，想一想为什么？ 

why:println方法加了synchronized关键字

3. 有序性

3.1 诡异的结果 

 

 

 

现象：指令重排，是JIT编译器在运行时的优化

3.2 解决方法 

volatile 修饰的变量，可以禁用指令重排 

3.3 有序性理解

JVM 会在不影响正确性的前提下，可以调整语句的执行顺序

 

3.4 happens-before

 

4. CAS 与 原子类

4.1 CAS（compare and swap）

 

 

 

4.2 乐观锁与悲观锁 

• CAS 是基于乐观锁的思想：最乐观的估计，不怕别的线程来修改共享变量，就算改了也没关系，我吃亏点再重试呗。
•  synchronized 是基于悲观锁的思想：最悲观的估计，得防着其它线程来修改共享变量，我上了锁你们都别想改，我改完了解开锁，你们才有机会。 

4.3 原子操作类 

5. synchronized 优化 

Java HotSpot 虚拟机中，每个对象都有对象头（包括 class 指针和 Mark Word）。Mark Word 平时存储这个对象的 哈希码 、 分代年龄 ，当加锁时，这些信息就根据情况被替换为 标记位 、 线程锁记录指针 、 重量级锁指针 、 线程ID 等内容

5.1 轻量级锁

 

5.2 锁膨胀 

 

5.3 重量锁

 

5.4 偏向锁

 

5.5 其它优化