資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：一主存儲器與工作存儲器內(nèi)存模型分為主存儲器和工作存儲器兩種。工作存儲器每個線程各自獨立所擁有的作業(yè)區(qū)，在中，存有中的部分拷貝，稱之為工作拷貝。注意線程欲退出時，不會執(zhí)行工作存儲器的釋放操作。
一、主存儲器與工作存儲器
Java內(nèi)存模型（memory model）分為主存儲器（main memory）和工作存儲器（working memory）兩種。
主存儲器（main memory）：
類的實例所存在的區(qū)域，main memory為所有的線程所共享。
工作存儲器（working memory）：
每個線程各自獨立所擁有的作業(yè)區(qū)，在working memory中，存有main memory中的部分拷貝，稱之為工作拷貝（working copy）。
線程無法直接對主存儲器進行操作，當線程需要引用實例的字段的值時，會一次將字段值從主存儲器拷貝到工作存儲器上（相當于上圖中的read->load）。
當線程再次需要引用相同的字段時，可能直接使用剛才的工作拷貝（use），也可能重新從主存儲器獲?。╮ead->load->use）。
具體會出現(xiàn)哪種情況，由JVM決定。
由于線程無法直接對主存儲器進行操作，所以也就無法直接將值指定給字段。
當線程欲將值指定給字段時，會一次將值指定給位于工作存儲器上的工作拷貝（assign），指定完成后，工作拷貝的內(nèi)容便會復(fù)制到主存儲器（store->write），至于何時進行復(fù)制，由JVM決定。
因此，當線程反復(fù)對一個實例的字段進行賦值時，可能只會對工作拷貝進行指定（assign），此時只有指定的最后結(jié)果會在某個時刻拷貝到主存儲器（store-write）；也可能在每次指定時，都進行拷貝到主存儲器的操作（assign->store->write）。
Java語言規(guī)范定義了線程的六種原子操作：
read
負責(zé)從主存儲器（main memory）拷貝到工作存儲器（working memory）
write
與上述相反，負責(zé)從工作存儲器（working memory）拷貝到主存儲器（main memory）
use
表示線程引用工作存儲器（working memory）的值
assign
表示線程將值指定給工作存儲器（working memory）
lock
表示線程取得鎖定
unlock
表示線程解除鎖定
線程欲進入synchronized時，會執(zhí)行以下兩類操作：
強制寫入主存儲器（main memory）
當線程欲進入synchronized時，如果該線程的工作存儲器（working memory）上有未映像到主存儲器的拷貝，則這些內(nèi)容會強制寫入主存儲器（store->write），則這些計算結(jié)果就會對其它線程可見（visible）。
工作存儲器（working memory）的釋放
當線程欲進入synchronized時，工作存儲器上的工作拷貝會被全部丟棄。之后，欲引用主存儲器上的值的線程，必定會從主存儲器將值拷貝到工作拷貝（read->load）。
4.2 線程欲退出synchronized線程欲退出synchronized時，會執(zhí)行以下操作：
強制寫入主存儲器（main memory）
當線程欲退出synchronized時，如果該線程的工作存儲器（working memory）上有未映像到主存儲器的拷貝，則這些內(nèi)容會強制寫入主存儲器（store->write），則這些計算結(jié)果就會對其它線程可見（visible）。
注意： 線程欲退出synchronized時，不會執(zhí)行工作存儲器（working memory）的釋放 操作。
五、volatile的本質(zhì)volatile具有以下兩種功能：
進行內(nèi)存同步
volatile只能做內(nèi)存同步，不能取代synchronized關(guān)鍵字做線程同步。
當線程欲引用volatile字段的值時，通常都會發(fā)生從主存儲器到工作存儲器的拷貝操作；相反的，將值指定給寫著volatile的字段后，工作存儲器的內(nèi)容通常會立即映像到主存儲器
以原子（atomic）方式進行l(wèi)ong、double的指定
六、Double Checked Locking Pattern的危險性 6.1 可能存在缺陷的單例模式設(shè)計模式中有一種單例模式（Singleton Pattern），通常采用鎖來保證線程的安全性。
Main類：
//兩個Main線程同時調(diào)用單例方法getInstance
public class Main extends Thread {
public static void main(String[] args) {
new Main().start();
new Main().start();
}
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + MySystem.getInstance().getDate());
}
}
單例類：
//采用延遲加載+雙重鎖的形式保證線程安全以及性能
public class MySystem {
private static MySystem instance = null;
private Date date = new Date();
?
private MySystem() {
}
public Date getDate() {
return date;
}
public static MySystem getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (MySystem.class) {
if (instance == null) {
instance = new MySystem();
}
}
}
return instance;
}
}
分析：
上述Main類的MySystem.getInstance().getDate()調(diào)用可能返回null或其它值。
假設(shè)有兩個線程A和B，按照以下順序執(zhí)行：
當線程A執(zhí)行完A-4且未退出synchronized時，線程B開始執(zhí)行，此時B獲得了A創(chuàng)建好的instance實例。
但是注意，此時instance實例可能并未完全初始化完成。
這是因為線程A制作MySystem實例時，會給date字段指定值new Date()，此時可能只完成了assign操作（線程A對工作存取器上的工作拷貝進行指定），在線程A退出synchronized時，線程A的工作存儲器上的值不保證一定會映像到主存儲器上（store->write）。
所以，當線程B在線程A退出前就調(diào)用MySystem.getInstance().getDate()方法的話，由于主存儲器上的date字段并未被賦值過，所以B得到的date字段就是未初始化過的。
注意：上面描述的這種情況是否真的會發(fā)生，取決于JVM，由Java語言規(guī)范決定。
解決方法：
采用懶加載模式，在MySystem類中直接為instance 字段賦值：
private static MySystem instance = new MySystem();
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