Java并发--内存结构图及线程安全

news2025/5/24 16:58:43

内存结构图

内存-> (开辟的数组) -> (方法区，堆，栈，程序计数器，本地方法栈)

堆：几乎所有的对象实例都在这里分配内存。堆中每个对象的头信息都标属着他属于哪个类。

方法区它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。

栈的区域很小，只有1M，特点是存取速度很快，所以在stack中存放的都是快速执行的任务，基本数据类型的数据，和对象的引用（reference），方法的拷贝运行。只有处于栈顶的方法才处于运行状态，其他的属于就绪状态。

本地方法栈：栈中方法拷贝运行时，因为底层时c语言的方法，所以需要本地方法栈，来翻译方法，使之成为操作系统本身的内核方法，对接驱动。

每个线程启动的时候，都会创建一个PC（Program Counter，程序计数器）寄存器。PC寄存器里保存有当前正在执行的JVM指令的地址

小例子：

w,e的指向确实改变了，但是没有影响到x1,x2。

什么是`Class`常量池？

我们写的每一个Java类被编译后，就会形成一份Class文件；Class文件除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池表（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用
每一个Class文件中都有一个Class常量池

被编译后的类就会进入Class常量池

IO操作

IO操作，就是将数据写入内存或从内存输出的过程，也指应用程序和外部设备之间的数据传递。

常见IO流操作，一般指内存与磁盘间的输入输出流操作。

final关键字

1.对象构造函数内有final域，必须先用构造函数构造对象，再把对象赋给其他引用 2.如果对象有final域，必须先读对象的引用，再读final域。

这两个规则的目的是保证：在对象引用为任意线程可见之前，对象的final域已经被正确初始化过了，而普通域就不具有这个保障。

请看下面的Java代码，它定义了一个类Person，有两个域：name和age。name是一个final域，age是一个非final域。然后，它创建了一个Person对象，并在另一个线程中读取它的域。

lass Person {
    final String name; // final域
    int age; // 非final域
public Person(String name, int age) {
    this.name = name; // 写final域
    this.age = age; // 写非final域
}
}

public class Test {
    static Person person;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            person = new Person("Alice", 20); // 把对象引用赋值给person
        }
    });
    Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            if (person != null) { // 读对象引用
                System.out.println(person.name); // 读final域
                System.out.println(person.age); // 读非final域
            }
        }
    });
    t1.start();
    t2.start();
    t1.join();
    t2.join();
}
}

根据final的重排序规则，线程t2在读取person.name时，一定能看到正确的值Alice，因为写final域和赋值对象引用之间不能重排序。但是，线程t2在读取person.age时，可能看到的不是正确的值20，而是0，因为写非final域和赋值对象引用之间可以重排序。这就是final和非final域的区别