0

0

在Java中如何理解Java内存模型与垃圾回收_内存模型核心概念解析

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2025-11-15 09:51:05

|

142人浏览过

|

来源于php中文网

原创

Java内存模型(JMM)定义了主内存与工作内存间的交互,通过read、load、use、assign、store、write等原子操作保证变量访问的一致性,并确保原子性、可见性、有序性;其中volatile保证可见性与有序性,synchronized和锁机制支持happens-before原则,确保线程安全;垃圾回收运行在堆(主内存)上,依赖JMM保证对象引用状态一致,避免误回收或泄漏;final字段的正确初始化也由happens-before规则保障,体现JMM与对象生命周期协同。

在java中如何理解java内存模型与垃圾回收_内存模型核心概念解析

Java内存模型(Java Memory Model, JMM)和垃圾回收机制是理解Java并发编程与性能调优的关键基础。它们共同决定了程序在多线程环境下的可见性、有序性和内存管理方式。

Java内存模型核心概念

主内存与工作内存:JMM定义了所有变量都存储在主内存中,而每个线程有自己的工作内存。线程对变量的操作(读、写)都发生在工作内存中,不能直接操作主内存。线程之间的通信必须通过主内存进行。

这种设计带来了性能提升,但也引入了可见性问题——一个线程修改了变量,另一个线程可能看不到最新值。

内存间的交互操作:JMM定义了一组原子操作来控制主内存与工作内存之间的数据传递:

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • read:把变量从主内存读取到工作内存
  • load:把read得到的值放入工作内存的变量副本
  • use:把工作内存中的值传递给执行引擎
  • assign:把执行引擎接收到的值赋给工作内存中的变量
  • store:把工作内存中的变量值传送到主内存
  • write:把store传送来的值写入主内存的变量

这些操作需满足一系列规则,确保数据一致性。比如,不允许load或store单独出现,必须成对使用。

三大特性:原子性、可见性、有序性

原子性:基本数据类型的读写通常是原子的(long和double除外,在某些JVM上可能非原子)。synchronized块可以保证更大范围的原子操作。

MCP官网
MCP官网

Model Context Protocol(模型上下文协议)

下载

可见性:一个线程修改了共享变量,其他线程能立即看到变化。volatile关键字能实现这一点,它强制变量在修改后立即写回主内存,并使其他线程的工作内存中该变量失效。

有序性:程序执行顺序可能被编译器或处理器重排序优化。JMM通过happens-before原则来保证某些操作的顺序性。例如:

  • 同一个线程内的操作按代码顺序发生
  • volatile变量的写操作先于后续对该变量的读操作
  • unlock操作先于后续对同一锁的lock操作

垃圾回收与内存模型的关系

垃圾回收(GC)运行在JVM堆内存上,而堆是主内存的一部分。虽然GC不直接影响JMM的规范,但它会影响对象生命周期和内存可见性。

当一个对象不再被任何线程可达时,GC会回收其占用的内存。这要求JMM确保所有线程对对象引用的状态达成一致,否则可能出现提前回收或内存泄漏。

final字段的正确初始化依赖于happens-before规则,防止其他线程看到未完全构造的对象。这也是JMM与对象生命周期协同工作的体现。

基本上就这些。理解JMM不是为了背诵术语,而是为了解释为什么多线程程序会出现奇怪的问题,以及如何用volatile、synchronized、final等关键字写出正确的并发代码。不复杂但容易忽略。

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

825

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

724

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

730

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

396

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

398

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

445

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

429

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

16881

2023.08.03

php源码安装教程大全
php源码安装教程大全

本专题整合了php源码安装教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

65

2025.12.31

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 2.2万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 5.7万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 40.3万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号