13、JMM（线程同步机制的约定）

引用学习(狂神说)

什么是JMM？

JMM：Java内存模型，不存在的东西，是一种概念！是一种约定！隶属于JVM。

关于JMM的一些同步的约定：

主存和线程之间的关系图：

正因为它们之间存在这种关系（线程有自己的工作内存），所以才会有JMM的约定，约定如下：

1、线程在解锁前，必须把共享的变量立刻刷新回主存！

2、线程在加锁前，必须读取主存中最新的值到工作内存（线程有自己的工作内存）中！

3、加锁和解锁是同一把锁

线程的8种操作和对应工作方式

概念图

 框框中对应的是一组操作，总共有8个操作

工作方式

1. 线程在加锁（lock）之前读取主存的最新的变量

2. 线程A需要访问主存的变量，那么会读取（read）到一个空间，再从这个空间加载（load）线程A自己的工作内存。

3. 加载到工作内存的变量，会给执行引擎使用（use），使用完成，将数据赋值（assign）回工作内存

4. 线程在解锁之前将数据写出（write）到一个空间，再存储（store）回主存中。

8种操作

内存交互操作有8种，虚拟机实现必须保证每一个操作都是原子的，不可在分的（对于double和long类型的变量来说，load、store、read和write操作在某些平台上允许例外）

• lock （锁定）：作用于主内存的变量，把一个变量标识为线程独占状态

• 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）：作用于工作内存的变量，它把read操作从主存中变量放入工作内存中

• use （使用）：作用于工作内存中的变量，它把工作内存中的变量传输给执行引擎，每当虚拟机遇到一个需要使用到变量的值，就会使用到这个指令

• assign （赋值）：作用于工作内存中的变量，它把一个从执行引擎中接受到的值放入工作内存的变量副本中

• store （存储）：作用于主内存中的变量，它把一个从工作内存中一个变量的值传送到主内存中，以便后续的write使用

• write （写入）：作用于主内存中的变量，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

JMM对这八种指令的使用，制定了如下规则：

• 不允许read和load、store和write操作之一单独出现。即使用了read必须load，使用了store必须write

• 不允许线程丢弃他最近的assign操作，即工作变量的数据改变了之后，必须告知主存

• 不允许一个线程将没有assign的数据从工作内存同步回主内存

• 一个新的变量必须在主内存中诞生，不允许工作内存直接使用一个未被初始化的变量。就是对变量实施use、store操作之前，必须经过assign和load操作

• 一个变量同一时间只有一个线程能对其进行lock。多次lock后，必须执行相同次数的unlock才能解锁

• 如果对一个变量进行lock操作，会清空所有工作内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前，必须重新load或assign操作初始化变量的值

• 如果一个变量没有被lock，就不能对其进行unlock操作。也不能unlock一个被其他线程锁住的变量，对一个变量进行unlock操作之前，必须把此变量同步回主内存

问题：程序不知道的内存的值已经被修改过了，怎么办？

下面是模拟这种情况的图：

• 线程A一开始读取到的值是flag = true，但是线程A一直在操作变量，没有执行完毕

• 线程B在这个时候，修改了变量为flag=false，并将值刷新会主存

• 那么线程A就不知道主存已经做出了修改。

 用程序模拟出上面出现的情况

package com.zxh.testValidate;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Demo01 {

    private static int num = 0; // 内存的变量

    public static void main(String[] args) {
        // 线程A不断对num值进行访问
        new Thread(()->{
            while(num == 0){

            }
        }).start();

        // 为了保证线程A先启动，进行延迟1s，否则会导致num直接=1
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // main线程在另一线程还在运行时，将num变为1
        num = 1;
        System.out.println(num);    // 输出是否被修改
    }
}

线程A一直循环，程序一直在运行，不知道值已经被修改，那该怎么办呢？

 

那就涉及到volatile这个关键字了