线程资源同步分析

女爷i 2022-08-26 13:25 93阅读 0赞

首先看个例子：

int i=0;

public int getNextId()\{

return i++;

\}

接下来分析一下JVM中执行步骤

**1.JVM首先在main memory(JVM堆)给i分配一个内存存储场所，并存储其值0；**

**2.线程启动后，会自动分配一片working Memory 区（通常是操作数栈），当线程执行到return i++时，JVM中并不是简单的一个步骤就可以完成的，i++ 动作在JVM中分为装载i， 读取i， 进行i++ 操作，存储i及写入i五个步骤。**

**装载**

线程发起一个装载i的请求给JVM线程执行引擎，引擎接收后会向main memory发起一个read i的指令

当read i 执行完毕后，一段时间会将i的值从main memory 区复制到working memory区中。

**读取i**

此步负责的时从main memory中读取i

**进行i+1操作**

此步由线程完成

**存储i**

将i+1的值赋值给i,然后存储到working memory 中。

**写入i**

一段时间后i的值会写回到main memory 中。

从以上步骤描述来看，这里面最关键的问题有两点：一是working Memory中i的值和main memory中i值的同步是需要时间的；二是i++由多个操作组成。只要多个线程在这个时间段内同时执行操作，就会出现获取i值相同的现象。

**JVM把对于working memory的操作分为 use , assign ,load,store,lock,unlock. 对于working Memory操作的指令由线程发出，对于main memory的操作分为read ,write,lock,unlock;对于main memory 的操作指令由线程执行引擎发出，其含义本别为：**

**use**

use 由线程发起，需要完成将变量的值从working memory 中复制到线程执行引擎中。

**assign**

assign由线程发起，需要完成将变量值复制到线程的working memory中，例如：a=i,这时线程就会发起一个assign动作。

**load**

load由线程发起，需要完成将main memory 中read 到的值复制到working memory中。

**store**

store 由线程发起，负责将变量的值从working memory 中复制到main memory 中，并等待 main memory 通过write 动作写入此值。

**write**

write由main memory 发起，负责将working memory 的值写入到main memory 中。

**lock**

lock动作由线程发起，同步操作main memory，给对象加上锁。

**unlock**

unlock动作由线程发起，同步操作main memory，去除对象的锁。

**JVM中保证以下操作是顺序的。**

1.同一个线程上的操作一定是顺序执行的；

2.对于main memory 上的同一个变量的操作一定是顺序执行的，也就是不可能两个请求同时读取变量值；

3.对于加了锁的main memory上的对象操作，一定是顺序执行的，也就是两个以上加了lock的操作，同时只有一个是在执行的。

为了避免资源操作的脏数据问题，JVM提供了synchronized 关键字，volatile关键字，lock/unlock机制.

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