Java多线程设计模式学习笔记 - Java内存模型

一. 主存储器和工作存储器:

       Java内存模型分为主存储器(mail memory)和工作存储器(working memory)两种, 各自担负不同的功能.

      1. 主存储器:
 
           实例位置所在的区域, 所有的实例都存在于主存储器内,尤其,实例所拥有的字段即位于主存储器内的区域.
           主存储器为所有的线程共有.

      2. 工作存储器:

           工作存储器为各个线程所拥有的作业区, 所有的线程都有其专用的工作存储器,在工作存储器内, 存在有主存
          储器中必要部分的拷贝,称为工作拷贝(Working copy).

     3.  字段(field)的引用:

           线程无法对主存储器直接进行操作,因此它也无法直接引用字段的值.
           当线程欲引用字段的值时,绘出现一下情况:
           <1> 线程或许会引用刚才所制作的字段的工作拷贝.
          <2> 线程也可能会重新从主存储器拷贝字段到工作存储器,然后才会引用这个工作拷贝.
      
      4.  指定字段的值:

           线程无法直接对主存储器进行操作,因此他也无法将值直接指定给字段.
           当线程欲将值指定给字段时, 会一次将值指定给位于工作存储器上的工作拷贝(assign),指定完成后, 工作拷
           贝的内容会映象到主存储器,至于何时映射,则由Java执行处理系统来决定.

           当同一个线程反复设置同一个字段值时会发生如下的情况:
           在反复进行指定的期间, 线程有可能指挥对工作拷贝进行指定,此时,只有指定的最后结果会拷贝到主存储器,
           另外,线程也有可能在每次进行指定时,进行拷贝到主存储器的操作. 会出现那种情况由Java执行处理系统来
           决定.
       
      5. 六个操作:  read , write , use , assign , lock , unlock.
         
         <1> read/write  :  负责主存储器与工作存储器间的atomic action.
                 read - 负责从主存储器拷贝到工作存储器.
                 write - 负责从工作存储器拷贝到主存储器.

         <2> use/assign :  负责线程的执行引行与工作存储器间的atomic action.
                 use - 表示线程引用工作存储器的值.
                assign - 指线程将值指定给工作存储器.

         <3> lock/unLock :  对于伴随着实例而来的锁定, 进行atomic action.
                 lock - 线程取得锁定.
                 unlock - 线程解除锁定.

二. synchornized的两项功能:

       1. 欲进入synchronized时进行的处理:
           <1> 强制写入主存储器:
                   欲进入synchronized时, 如果工作存储器存在有未映射到主存储器的工作拷贝,该内容则会强制写入
                   主存储器(store->write),因此,之前的计算结果会被全部写入主存储器内, 成为其他县城可以看见的状态.

           <2> 工作存储器释放:
                   欲进入synchronized时, 工作存储器上的工作拷贝会被全部丢弃,之后,欲应用主存储器上的值的线程,必                   定会从主存储器将值拷贝到工作拷贝(read -> load),总之 , 工作存储器的内容欲主存储器的内容会予以
                   同步.

       2. 欲退出synchronized时进行的处理:
           <1> 强制写入主存储器.(这步和欲进入synchronized进行的处理时一样的).

三. volatile的两项功能:
 
        1.  进行内存的同步:
             当线程欲引用volatile字段的值时, 通常会发生从主存储器到工作存储器的拷贝操作,而相反的, 将值指定给
              写着volatile的字段后, 工作存储器的内容通常便会映象到主存储器.

         2. volatile会以atomic的方式进行long , double的指定:
             如果是long型或double型的字段, 只要有写着volatile,就可以用atomic的方式进行指定工作.