java 内存模型规定了所有的变量都存储在主内存中,但是每个线程会有自己的工作内存,线程的工作内存保存了该线程中使用了的变量(从主内存中拷贝的),线程对变量的操作都必须在工作内存中进行,不同线程之间无法直接访问对方工作内存中的变量,线程间变量值从传递都要经过主内存完成
一个操作是不可中断的,要么全部执行成功要么全部执行失败,比如银行转账
当多个线程访问同一变量时,一个线程修改了这个变量的值,其他线程就能够立即看到修改的值
程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行
int a = 0; //1 int b = 2; //2
像这2句代码1会比2先执行,但是jvm在正真执行时不一定是1在2之前,这里涉及一个概念叫做指令重排,处理器为了提高程序运行效率,可能会对输入代码进行优化,它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致,但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的。比如上面的代码语句1和语句2谁先执行对最终的程序结果并没有影响,那么就有可能在执行过程中,语句2先执行而语句1后执行。
在指令重排时会考虑指令之间的数据依赖性,比如2依赖了1的数值,那么处理器会保证1在2之前执行。
但是在多线程的情况下,指令重排就会有影响了。
Java中的volatile关键字的功能
volatile是java中的一个类型修饰符。它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量。如果不加入volatile,基本上会导致这样的结果:要么无法编写多线程程序,要么编译器 失去大量优化的机会。
1,可见性
可见性指的是在一个线程中对该变量的修改会马上由工作内存(Work Memory)写回主内存(Main Memory),所以会马上反应在其它线程的读取操作中。顺便一提,工作内存和主内存可以近似理解为实际电脑中的高速缓存和主存,工作内存是线程独享的,主存是线程共享的。
2,禁止指令重排序优化
禁止指令重排序优化。大家知道我们写的代码(尤其是多线程代码),由于编译器优化,在实际执行的时候可能与我们编写的顺序不同。编译器只保证程序执行结果与源代码相同,却不保证实际指令的顺序与源代码相同。这在单线程看起来没什么问题,然而一旦引入多线程,这种乱序就可能导致严重问题。volatile关键字就可以从语义上解决这个问题。
注意,禁止指令重排优化这条语义直到jdk1.5以后才能正确工作。此前的JDK中即使将变量声明为volatile也无法完全避免重排序所导致的问题。所以,在jdk1.5版本前,双重检查锁形式的单例模式是无法保证线程安全的。因此,下面的单例模式的代码,在JDK1.5之前是不能保证线程安全的。