在日常的程序開發中,我們經常會遇到為共享變量賦值的場景。假設有一個線程為整型共享變量count賦值(count=9527),那么其他讀取該共享變量的線程在什么情況下才能獲取到變量值為9527呢?如果缺少同步機制,會有很多因素導致其他讀取該變量的線程無法立即甚至永遠都無法看到該變量的最新值。
這就是為什么我們需要JAVA內存模型(JavaMemory Model,JMM)。JMM定義了Java程序中多線程并發訪問共享變量的規則,確保了多線程環境下的可見性、有序性和原子性。
首先,JMM保證了可見性??梢娦灾傅氖钱斠粋€線程修改了共享變量的值后,其他線程能夠立即看到這個修改。在沒有同步機制的情況下,由于每個線程都有自己的工作內存,線程對共享變量的修改可能只是在自己的工作內存中進行,而沒有及時同步到主內存中。其他線程讀取該變量時,可能仍然看到的是舊的值。JMM通過使用volatile關鍵字和synchronized關鍵字來保證可見性,確保了共享變量的修改對其他線程是可見的。
其次,JMM保證了有序性。有序性指的是程序執行的結果按照一定的順序來進行。在多線程環境下,由于線程的執行順序是不確定的,可能會導致代碼執行的順序出現問題。JMM通過使用volatile關鍵字和synchronized關鍵字來保證有序性,確保了程序的執行結果是按照我們期望的順序來進行的。
最后,JMM保證了原子性。原子性指的是一個操作是不可分割的,要么全部執行成功,要么全部不執行。在多線程環境下,如果多個線程同時修改同一個共享變量,可能會導致數據的不一致。JMM通過使用synchronized關鍵字和Lock機制來保證原子性,確保了多線程環境下的數據一致性。
需要注意的是,JMM并不是限制了程序的優化,而是通過定義一些規則來約束程序的執行順序,以保證多線程環境下的正確性。JMM的設計是為了平衡性能和正確性,盡可能地允許程序的優化,同時又保證了多線程環境下的正確執行。
總之,Java內存模型是為了解決多線程并發訪問共享變量的問題而設計的。它定義了多線程環境下共享變量的可見性、有序性和原子性規則,確保了多線程程序的正確性和一致性。在程序開發中,我們需要遵循JMM的規則,使用合適的同步機制來保證共享變量的正確訪問,從而避免出現多線程并發訪問帶來的問題。