在日常的程序开发中,我们经常会遇到为共享变量赋值的场景。假设有一个线程为整型共享变量count赋值(count=9527),那么其他读取该共享变量的线程在什么情况下才能获取到变量值为9527呢?如果缺少同步机制,会有很多因素导致其他读取该变量的线程无法立即甚至永远都无法看到该变量的最新值。
这就是为什么我们需要JAVA内存模型(JavaMemory Model,JMM)。JMM定义了Java程序中多线程并发访问共享变量的规则,确保了多线程环境下的可见性、有序性和原子性。
首先,JMM保证了可见性。可见性指的是当一个线程修改了共享变量的值后,其他线程能够立即看到这个修改。在没有同步机制的情况下,由于每个线程都有自己的工作内存,线程对共享变量的修改可能只是在自己的工作内存中进行,而没有及时同步到主内存中。其他线程读取该变量时,可能仍然看到的是旧的值。JMM通过使用volatile关键字和synchronized关键字来保证可见性,确保了共享变量的修改对其他线程是可见的。
其次,JMM保证了有序性。有序性指的是程序执行的结果按照一定的顺序来进行。在多线程环境下,由于线程的执行顺序是不确定的,可能会导致代码执行的顺序出现问题。JMM通过使用volatile关键字和synchronized关键字来保证有序性,确保了程序的执行结果是按照我们期望的顺序来进行的。
最后,JMM保证了原子性。原子性指的是一个操作是不可分割的,要么全部执行成功,要么全部不执行。在多线程环境下,如果多个线程同时修改同一个共享变量,可能会导致数据的不一致。JMM通过使用synchronized关键字和Lock机制来保证原子性,确保了多线程环境下的数据一致性。
需要注意的是,JMM并不是限制了程序的优化,而是通过定义一些规则来约束程序的执行顺序,以保证多线程环境下的正确性。JMM的设计是为了平衡性能和正确性,尽可能地允许程序的优化,同时又保证了多线程环境下的正确执行。
总之,Java内存模型是为了解决多线程并发访问共享变量的问题而设计的。它定义了多线程环境下共享变量的可见性、有序性和原子性规则,确保了多线程程序的正确性和一致性。在程序开发中,我们需要遵循JMM的规则,使用合适的同步机制来保证共享变量的正确访问,从而避免出现多线程并发访问带来的问题。