JVM——内存模型

1.java内存模型

1.1 原子性

 

1.2 问题分析

这里与局部变量自增不同，局部变量调用iinc是在局部变量表槽位上进行自增。 

静态变量是在操作数栈自增。

这里的主内存和工作内存时再JMM里的说法。

 因为操作系统是时间片切换的多个线程轮流使用CPU.

1.3解决方法

JMM中通过synchronized(同步关键字)保证原子性。

使用synchronized减i++和i--的分别的所有字节码指令作为一个整体运行。

使用synchronized加锁的力度最好大一点，只锁个i++就只有四条指令，不然增加时间。

2.可见性

2.1退不出的循环

运行发现停不下来了。

运行超过一秒之后就触发C2编译器进行优化了。run被读到了线程的局部变量表里面。

1s后再修改也看不见了。

 

2.2解决方法

2.3可见性

volatile只适用于一个写线程和多个读线程的情况。

println底层有synchronized关键字，也可以强制线程去到主存里面取值。

synchronized可以保证可见性和原子性。

3.有序性

3.1诡异的结果

应该是指令顺序为了优化发生了改变导致ready=true时num还没获取到2。 

3.2解决方法

@Outcome注解就是检查感兴趣的结果。

1或4就划分为可接受的，ok表示之中

0划分到另一个。

清除并重新编译

生成一个源码jar包和一个压测入口jar包。 

 

 运行测试包进行压测。

结果中有两种，一个是带了关闭了分层编译，还有一个是没带任何参数。

 两种情况都有出现0的结果。

说明指令重排问题确实有。

解决方法就是使用volatie关键字。 

再次压测就不会有指令重排的问题了。

3.3有序性理解

双重检测法创建单例 就需要volatile防止指令重排

 

如果在创建的代码上加锁力度就太大了，创建该对象了，后续get该对象是不需要加锁的。

所以有了上面的双重判断，先判断是否实例为空，为空就加锁，加完锁再判断实例为空，任然为空就创建。

第一个if是为了提高效率，实例创建后，就不用一直获得锁对象。

第二个if是防止别的线程创建另一个实例。

 0分配空间，3复制多一个引用进操作数栈4一个引用去调用构造方法7另一个引用交给了静态变量

t2直接返回了拿到了一个不完整的实例。

3.4 happens-before

就相当于打个标记，标记前改了值， 标记后看得见 

 

4.CAS与原子类

4.1 CAS

CAS 是 Compare And Swap（比较并替换）的缩写，当值为预期值的时候，就将该值替换为预期的值。

CAS 也是实现原子操作的一种方法。

 

  

4.2乐观锁与悲观锁

4.3原子操作类

测试结果为0。 

5.synchronized 优化(这个部分要先去看JUC)

5.1轻量级锁

A有两次加锁，一次轻量锁，一次重量锁。升级过程就是锁膨胀。

轻量级锁的加锁过程。

线程和对象之间交换定情信物，对象给出了Mark World存在线程的锁记录里面，线程给出了锁记录地址。

Mark Word只有八个字节，解锁时才会将对象的Mark Word恢复。 

锁了A之后去访问B尝试锁B结果发现已经锁了，但是是自己上的锁所以还是可以访问B.

然后都访问完了之后就A和B都解锁。

解锁过程是把MarkWorld都还回去然后取出对象上的锁标记。 

5.2锁膨胀

 

 升级为重量级锁会把标记从01变成10，并在对象头里面加入重量级锁的指针，该指针用于线程1在解锁时唤醒阻塞中的线程。 

5.3重量锁_自旋

这里线程2不会立刻 阻塞，阻塞需要把当前状态保存下来。

直接采用了自旋优化，先不停，不停重试，在阈值之内等到了对象解锁

 自旋失败 就进入阻塞状态了。

5.4 偏向锁

锁重入就是要锁不同的代码块时对同一个对象加锁。

 

 5.5其它优化

上锁时间过长可能会导致轻量锁变成重量锁。