JUC並行程式設計學習筆記（十五）JMM

JMM

請你談談對Volatile的理解

Volatile是java虛擬機器器提供的輕量級的同步機制

1、保證可見性

2、不保證原子性

3、禁止指令重排

什麼是JMM

JVM->java虛擬機器器

JMM->java記憶體模型，不存在的東西，概念！約定

關於JMM的一些同步的約定：

執行緒解鎖前，必須把共用變數立刻刷回主記憶體
執行緒加鎖前，必須讀取主記憶體中的最小值到工作記憶體中！
必須要保證加鎖和解鎖時同一把鎖

執行緒------->工作記憶體、主記憶體

詳見：Java記憶體模型(JMM)詳解 - 程式新視界 - 部落格園 (cnblogs.com)

在此互動過程中，Java記憶體模型定義了8種操作來完成，虛擬機器器實現必須保證每一種操作都是原子的、不可再拆分的（double和long型別例外）。

lock（鎖定）：作用於主記憶體的變數，它把一個變數標識為一條執行緒獨佔的狀態。
unlock（解鎖）：作用於主記憶體的變數，它把一個處於鎖定狀態的變數釋放出來，釋放後的變數才可以被其他執行緒鎖定。
read（讀取）：作用於主記憶體的變數，它把一個變數的值從主記憶體傳輸到執行緒的工作記憶體中，以便隨後的load動作使用。
load（載入）：作用於工作記憶體的變數，它把read操作從主記憶體中得到的變數值放入工作記憶體的變數副本中。
use（使用）：作用於工作記憶體的變數，它把工作記憶體中一個變數的值傳遞給執行引擎，每當虛擬機器器遇到一個需要使用到變數的值的位元組碼指令時將會執行這個操作。
assign（賦值）：作用於工作記憶體的變數，它把一個從執行引擎接收到的值賦給工作記憶體的變數，每當虛擬機器器遇到一個給變數賦值的位元組碼指令時執行這個操作。
store（儲存）：作用於工作記憶體的變數，它把工作記憶體中一個變數的值傳送到主記憶體中，以便隨後的write操作使用。
write（寫入）：作用於主記憶體的變數，它把store操作從工作記憶體中得到的變數的值放入主記憶體的變數中。

Java記憶體模型還規定了在執行上述8中基本操作時必須滿足如下規則。

不允許read和load、store和write操作之一單獨出現，即不允許一個變數從主記憶體讀取了但工作記憶體不接受，或者從工作記憶體發起回寫了但主記憶體不接受的情況出現。
不允許一個執行緒丟棄它的最近的assign操作，即變數在工作記憶體中改變了之後必須把該變化同步回主記憶體。
不允許一個執行緒無原因地（沒有發生過任何assign操作）把資料從執行緒的工作記憶體同步回主記憶體。
一個新的變數只能在主記憶體中「誕生」，不允許在工作記憶體中直接使用一個未被初始化（load或assign）的變數，換句話說，就是對一個變數實施use、store操作之前，必須先執行過了assign和load操作。
一個變數在同一時刻只允許一條執行緒對其進行lock操作，但lock操作可以被同一條執行緒重複執行多次，多次執行lock後，只有執行相同次數的unlock操作，變數才會被解鎖。
如果對一個變數執行lock操作，那將會清空工作記憶體中此變數的值，在執行引擎使用這個變數前，需要重新執行load或assign操作初始化變數的值。
如果一個變數事先沒有被lock操作鎖定，那就不允許對它執行unlock操作，也不允許去unlock一個被其他執行緒鎖定住的變數。
對一個變數執行unlock操作之前，必須先把此變數同步回主記憶體中（執行store、write操作）。

模擬主記憶體中資料被修改後未能獲取到最新資料的子執行緒的工作記憶體狀態

package org.example.tvolatile;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class JMMDemo01 {
    //定義變數
    private static Integer num = 0;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new Thread(()->{
            //只要num=0就一直迴圈，來模擬主執行緒資料被改變後子執行緒的狀態
            while (num==0){

            }
            System.out.println("子執行緒執行結束，num已經不等於0了");
        }).start();
        //休眠疫苗等待子執行緒開啟
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        //修改值
        num=1;
        System.out.println(num);

    }
}

結果就是當主記憶體中的值已經被改變了，但是子執行緒中的工作記憶體不知道，所以還在一直迴圈

程式一直沒有結束！

問題：子執行緒中的工作記憶體不知道主記憶體的值已經被修改過了

------------------>引出Volatile，Volatile就能解決這個問題