关闭 x
IT技术网
    技 采 号
    ITJS.cn - 技术改变世界
    • 实用工具
    • 菜鸟教程
    IT采购网 中国存储网 科技号 CIO智库

    IT技术网

    IT采购网
    • 首页
    • 行业资讯
    • 系统运维
      • 操作系统
        • Windows
        • Linux
        • Mac OS
      • 数据库
        • MySQL
        • Oracle
        • SQL Server
      • 网站建设
    • 人工智能
    • 半导体芯片
    • 笔记本电脑
    • 智能手机
    • 智能汽车
    • 编程语言
    IT技术网 - ITJS.CN
    首页 » JAVA »追溯Java内存模型的历史变迁

    追溯Java内存模型的历史变迁

    2015-05-21 00:00:00 出处:Java译站
    分享

    ITJS的这篇文章通过介绍Java的新/旧内存模型,来展示Java技术的历史变迁。

    旧的Java内存模型

    Java使用的是共享内存的并发模型,在线程之间共享变量。Java语言定义了线程模型规范,通过内存模型控制线程与变量的交互,从而实现Java线程之间的通信。在JDK5之前,Java一直使用的是旧内存模型。如图1所示。变量保存在由所有线程共享的主内存中,主内存中的变量称为mastingcopy。每个线程都有一个工作内存,它保存变量的workingcopy。旧的内存模型定义了若干规则,通过这些规则来保证线程何时将主内存中的mastingcopy传送到线程的工作内存中;以及线程何时将工作内存中的workingcopy传送回主内存。旧内存模型使用8个操作来定义线程可以执行的动作。

    read(读)操作:主内存把mastingcopy传送到线程的工作内存,以供后面的load操作使用。 load(装载)操作:线程将由read操作从主内存传送过来的值,放入工作内存中。 use(使用)操作:线程将变量的workingcopy传送到线程执行引擎。 assign(赋值)操作:线程将变量值从线程执行引擎传送到线程的工作内存中。 store(存储)操作:线程将变量的workingcopy传送到主内存,供后面的write操作使用。 write(写)操作:主内存将由store操作传送过来的值,放入主内存中。 lock(锁定)操作:线程获得指定对象的锁。 unlock(解锁)操作:线程释放指定对象的锁。

    图1 Java旧内存模型

    这里的关键是,由于read操作是由主内存执行,而对应的load是由线程执行,read操作和load操作之间是松散耦合的。也就是说,主内存和线程工作内存之间的变量传递是松散耦合的。同样,由于store操作是由线程执行,而对应的write是由主内存执行,store操作和write操作之间是松散耦合的。也就是说,线程工作内存和主内存之间的变量传递是松散耦合的。旧Java内存模型对Java实现如何执行变量的读/写,加锁/解锁,以及Volatile变量的读/写,定义了非常严格的规则。这些规则非常复杂,具体详情请参考《JVM规范》,这里就不赘述了。旧Java内存模型通过这些复杂的规则,来保证多线程程序的线程之间,可以可靠地传递共享变量,从而保证多线程程序的正确性。

    新的Java内存模型

    从JDK5开始,Java使用新的内存模型,新内存模型完全抛弃了旧内存模型的主内存和工作内存的概念,也抛弃了旧内存模型的8个内存操作。也就是说,新内存模型完全是重新设计的。

    新内存模型引入了一个新的概念,叫happens-before。happens-before的概念最初由LeslieLamport在其一篇影响深远的论文(《Time,ClocksandtheOrderingofEventsinaDistributedSystem》)中提出。LeslieLamport使用happens-before来定义分布式系统中,事件之间的一个偏序关系(partialordering)。LeslieLamport在这篇论文中给出了一个分布式算法,该算法可以将该偏序关系扩展为某种全序关系。

    JSR-133使用happens-before的概念来指定两个操作(这里的操作是指程序中对变量的读/写,对锁的加锁和解锁)之间的执行顺序。新内存模型定义了如下的happens-before规则。

    程序顺序规则:一个线程中的每个操作,happensbefore于该线程中的任意后续操作。 监视器锁规则:对一个锁的解锁,happens-before于随后对这个锁的加锁。 volatile变量规则:对一个volatile域的写,happensbefore于任意后续对这个volatile域的读。 传递性:如果Ahappens-beforeB,且BhappensbeforeC,那么Ahappens-beforeC。 start()规则:如果线程A执行操作ThreadB.start()(启动线程B),那么A线程的ThreadB.start()操作happensbefore于线程B中的任意操作。 join()规则:如果线程A执行操作ThreadB.join()并成功返回,那么线程B中的任意操作happens-before于线程A从ThreadB.join()操作成功返回。

    由于两个操作可以在一个线程之内,也可以是在不同线程之间。因此JMM可以通过happens-before关系向程序员提供跨线程的内存可见性保证(如果A线程的写操作a与B线程的读操作b之间存在happens-before关系,尽管a操作和b操作在不同的线程中执行,但JMM

    图2新内存模型的设计示意图

    向程序员保证a操作将对b操作可见)。在新内存模型向程序员提供happens-before规则,程序员只需要与happens-before打交道即可,因此Java程序员的学习负担大大降低。同时,新内存模型允许不会改变程序结果的重排序,这可以最大限度地放松对编译器和处理器的束缚,新内存模型的执行性能比旧内存模型要好。

    上一篇返回首页 下一篇

    声明: 此文观点不代表本站立场;转载务必保留本文链接;版权疑问请联系我们。

    别人在看

    正版 Windows 11产品密钥怎么查找/查看?

    还有3个月,微软将停止 Windows 10 的更新

    Windows 10 终止支持后,企业为何要立即升级?

    Windows 10 将于 2025年10 月终止技术支持,建议迁移到 Windows 11

    Windows 12 发布推迟,微软正全力筹备Windows 11 25H2更新

    Linux 退出 mail的命令是什么

    Linux 提醒 No space left on device,但我的空间看起来还有不少空余呢

    hiberfil.sys文件可以删除吗?了解该文件并手把手教你删除C盘的hiberfil.sys文件

    Window 10和 Windows 11哪个好?答案是:看你自己的需求

    盗版软件成公司里的“隐形炸弹”?老板们的“法务噩梦” 有救了!

    IT头条

    公安部:我国在售汽车搭载的“智驾”系统都不具备“自动驾驶”功能

    02:03

    液冷服务器概念股走强,博汇、润泽等液冷概念股票大涨

    01:17

    亚太地区的 AI 驱动型医疗保健:2025 年及以后的下一步是什么?

    16:30

    智能手机市场风云:iPhone领跑销量榜,华为缺席引争议

    15:43

    大数据算法和“老师傅”经验叠加 智慧化收储粮食尽显“科技范”

    15:17

    技术热点

    商业智能成CIO优先关注点 技术落地方显成效(1)

    用linux安装MySQL时产生问题破解

    JAVA中关于Map的九大问题

    windows 7旗舰版无法使用远程登录如何开启telnet服务

    Android View 事件分发机制详解

    MySQL用户变量的用法

      友情链接:
    • IT采购网
    • 科技号
    • 中国存储网
    • 存储网
    • 半导体联盟
    • 医疗软件网
    • 软件中国
    • ITbrand
    • 采购中国
    • CIO智库
    • 考研题库
    • 法务网
    • AI工具网
    • 电子芯片网
    • 安全库
    • 隐私保护
    • 版权申明
    • 联系我们
    IT技术网 版权所有 © 2020-2025,京ICP备14047533号-20,Power by OK设计网

    在上方输入关键词后,回车键 开始搜索。Esc键 取消该搜索窗口。