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一、Java内存模型(JMM)

1.工作内存

1.1组成

1.2速度

1.3操作副本

2.主内存

2.1组成

2.2速度

2.3存储数据

二、Java处理数据

1.最大能预对

1.1极简自保式处理数据

1.1.1读取

1.1.1.1无副本

1.1.1.2有副本

1.1.2写入

2.无法预应对

2.1内存可见性

2.1.1私有数据无影响

2.1.2共享数据出问题

2.1.2.1多线程同一读写 - 读问题(线程安全-内存可见性)

2.1.2.2强制协调机制

2.1.2.2.1volatile

2.1.2.2.2synchronized

三、线程安全-指令全排序

1.原因

1.1各种各样来源

1.2各种各样排序

1.2.1贴

1.3各种各样赋容

2.解决

2.1块 - 锁机制

2.1.1加锁

2.1.2跳锁

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一、Java内存模型(JMM)

1.工作内存

1.1组成

每个线程私有的 整块工作内存 由共cpu的 缓存、寄存器、硬件写缓冲区 分拼占成

工作内存
私有区
缓存	存储副本
寄存器	运算操作
硬件写缓区	写回结果

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1.2速度

工作内存 访问速度快

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1.3操作副本

线程 读取拷贝主内存数据 在它私有的CPU工作内存中 才能展开操作

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2.主内存

2.1组成

主内存 由线程共享的堆、方法区 与 线程私有的栈 组成

主内存
共享区		私有区
堆	实例变量、数组元素	栈	方法局部变量、方法参数
方法区	静态变量、常量

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2.2速度

主内存 访问速度慢

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2.3存储数据

线程 将它私有的工作内存数据 写入刷新到主内存中 登记结果

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二、Java处理数据

1.最大能预对

线程 已经统一默认以 自先能最大确定的单线程 在有保障下的 且少动主内存地 极简自保地处理数据，已做到 最大能应对到的 单线程的极致完美

1.1极简自保式处理数据

1.1.1读取

1.1.1.1无副本

读取时 工作内存无副本 就往主内存读取拷贝

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1.1.1.2有副本

读取时 工作内存已经有副本了 就直接使用它，副本会随机失效

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1.1.2写入

写入时 工作内存里副本的写入修改结果 到不确定的自合适时机 再写入刷新到主内存

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2.无法预应对

线程 没有也无法 预制考虑处理 单线程之外 多线程的各式参与协调，默认是 单线程的无协调

2.1内存可见性

2.1.1私有数据无影响

线程私有数据 转到多线程下 也与往常一样 还是单线程使用，不会发生 无协调问题，永久线程可见性安全的

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2.1.2共享数据出问题

线程共享数据 转到多线程下 就会发生 无协调问题

2.1.2.1多线程同一读写 - 读问题(线程安全-内存可见性)

多线程同一读写时，仅修改副本 未刷新主内存 或也刷新到主内存 但工作内存还只读已存副本，此线程的修改它 彼线程不能及时读见它，读体现问题

例：1处读取问题

private static volatile SingletonLazy instance = null;
private SingletonLazy() { }
public static SingletonLazy getInstance() {if (instance == null) {//1synchronized (SingletonLazy.class) {if (instance == null) {instance = new SingletonLazy();}}}return instance;
}

• 修改 及时读取到 就直接非空退出了
• 那时未能及时读取到 就会参与进锁竞争 再在进锁判断非空后 才最终也退出，增加了许多 不必要的同步开销

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2.1.2.2强制协调机制

得手动 根据实际情况地 用强制工作内存读取主内存、强制工作内存立即写入主内存 的强制协调机制 去进行协调

2.1.2.2.1volatile

volatile 保变量内存 所有线程可见，写入读取 都直接对主内存内容

(1)写入

写入后 volatile立即将 此线程工作内存里 此变量副本的修改结果 写入刷新到主内存，并使其它所有线程工作内存里的 该变量副本失效

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(2)读取

读取时 读取的是主内存内容：

• 副本未失效 主内存未修改 直接读取与主内存一致的副本
• 副本已失效 主内存已修改 往主内存读取主内存内容 拷贝到副本读

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(3)禁止指令重排序

(3).1指令重排序

操作的指令序 都是默认极致单线程 往最高效 也无应对序排的：

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(3).2屏障禁止

volatile变量指令 屏障地 禁止其它指令 横跃过它

—>避免了new操作中 为优化单线程执行效率 而将invokespecial调用构造函数初始化对象指令 与putstatic引用赋值指令(volatile变量指令) 重排序交换的可能发生

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2.1.2.2.2synchronized

synchronized保 锁块内存 之间可见

(1)进锁

进锁块时 synchronized使此线程工作内存中 共享变量的副本失效

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(2)出锁

出锁块时 synchronized使此线程 锁块内工作内存副本的修改 写入刷新到主内存

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三、线程安全-指令全排序

多线程同一写 - 指令排序问题

1.原因

此线程与彼线程的修改块 互碎乱序

1.1各种各样来源

方法重复调用 + 线程一趟执行 来源

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1.2各种各样排序

前后 碎块 贴隔 排序

1.2.1贴

单核下 指令最近可贴到 紧挨连续

多核下 指令最近可贴到 同时连续

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1.3各种各样赋容

顺序来龙 赋内容

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2.解决

2.1块 - 锁机制

class SingletonLazy {private static volatile SingletonLazy instance = null;private SingletonLazy() { }public static SingletonLazy getInstance() {if (instance == null) {//2.跳锁，instance都非空时 不加锁地 随意让它们碎处理都行synchronized (SingletonLazy.class) {//1.加锁，instance都为空时 锁成块地排序 执行if (instance == null) {instance = new SingletonLazy();}}}return instance;}
}

2.1.1加锁

赋内容 在碎上会出问题的 用锁限制碎 只能块地 前后块贴隔 排序

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2.1.2跳锁

赋内容 在碎上不会出现问题的 就不加锁地 允许碎处理