Java面试题:介绍一下jvm中的内存模型?说明volatile关键字的作用,以及它如何保证可见性和有序性。

JVM(Java Virtual Machine)中的内存模型是一个重要的概念,它主要涉及到JVM如何管理内存以支持Java程序的运行。这个内存模型可以大致划分为以下几个部分:

程序计数器:用于存放下一条指令所在单元的地址,是线程私有的。此后经过分析指令,执行指令。
虚拟机栈:每个线程在执行方法时都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接和方法出口等信息。局部变量表存储基本数据类型和对象的引用,如果是引用数据类型,则存储的是其在堆中的内存地址。栈帧随着方法的执行而创建和弹出,因此虚拟机栈的生命周期与线程同步。
本地方法栈:与虚拟机栈类似,但是用于执行本地方法(native方法)。本地方法是由非Java语言(如C和C++)实现的,并且被编译为本地代码。当Java代码调用这些本地方法时,JVM会进入本地方法栈来执行这些代码。
堆:是JVM中最大的一块内存区域,用于存放所有的对象实例和数组。堆是运行时数据区,所有类的实例和数组都是在堆上分配内存。堆内存可以划分为不同的功能区块以实现对堆内存中对象的管理。
方法区(也称为元空间):主要存储类信息、常量、静态变量、运行时常量池等数据,是线程共享的。在Java8中,方法区存在于元空间(Metaspace)中。
这些部分共同构成了JVM的内存模型,每个部分都有其特定的功能和管理方式。通过这个内存模型,JVM能够有效地管理和分配内存,以支持Java程序的运行。同时,这个模型也为开发者提供了一套清晰的内存管理规则,使得开发者可以更加有效地编写出高效且安全的Java程序。

volatile关键字在Java中是一个非常重要的修饰符,它主要用于多线程编程中,以确保共享变量的可见性和有序性。具体来说,volatile关键字的作用主要体现在以下几个方面:

可见性:当一个线程修改了一个volatile修饰的变量的值,其他线程能够立即看到这个修改。这是因为volatile会告诉编译器和运行时系统不要对这个变量进行优化,而是直接从主存中读取或写入变量的值。这种机制确保了共享变量的可见性,避免了由于缓存导致的数据不一致问题。

有序性:volatile关键字保证了被修饰变量的写操作先行发生于后面的读操作,即保证了有序性。具体而言,对一个volatile变量的写操作会在写操作之前的任何读、写操作完成后发生,而对一个volatile变量的读操作会在读操作之前的任何读、写操作完成后发生。这种顺序性保证了多线程环境下操作的逻辑正确性。

volatile关键字在实现这些特性时,主要是通过禁止指令重排序来实现的。指令重排序是JVM为了优化指令、提高程序运行效率,在不影响单线程程序执行结果的前提下,尽可能地提高并行度。然而,在多线程环境下,这种重排序可能导致数据不一致的问题。volatile关键字通过提供内存屏障的方式,防止了指令被重排,从而保证了程序的正确执行。

请注意,虽然volatile关键字在某些情况下可以保证原子性,例如简单的++操作,但对于复合操作,volatile关键字无法保证原子性。因此,在多线程编程中,我们应根据具体情况选择使用volatile关键字或synchronized关键字,以保证程序的正确性和效率。

综上所述,volatile关键字通过确保可见性和有序性,提高了多线程编程的可靠性和安全性。然而,它并非解决所有并发问题的万能药,对于更复杂的并发需求,可能还需要结合其他同步机制来实现。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mfbz.cn/a/573903.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

C++初阶学习第三弹——类与对象(上)——初始类与对象

前言: 在前面,我们已经初步学习了C的一些基本语法,比如内敛函数、函数重载、缺省参数、引用等等,接下来我们就将正式步入C的神圣殿堂,首先,先给你找个对象 目录 一、类与对象是什么? 二、类的各…

ArtNeRF、Attention Control、Pixel is a Barrier、FilterPrompt

本文首发于公众号:机器感知 ArtNeRF、Attention Control、Pixel is a Barrier、FilterPrompt ArtNeRF: A Stylized Neural Field for 3D-Aware Cartoonized Face Synthesis Recent advances in generative visual models and neural radiance fields have greatly …

【笔试训练】day11

1.游游的水果大礼包 思路: 枚举。假设最后的答案是x个a礼包,y个b礼包,得到一个式子:ansa*xb*y 我们可以枚举x的数量,这样就能变相的把y的求出来。呃这就是鸡兔同笼问题嘛 x最大的范围是多少呢?也就是a礼…

【CouchDB 与 PouchDB】

CouchDB是什么 CouchDB,全名为Apache CouchDB,是一个开源的NoSQL数据库,由Apache软件基金会管理。CouchDB的主要特点是使用JSON作为存储格式,使用JavaScript作为查询语言(通过MapReduce函数),并…

面试二十二、跳表SkipLists

跳表全称为跳跃列表,它允许快速查询,插入和删除一个有序连续元素的数据链表。跳跃列表的平均查找和插入时间复杂度都是O(logn)。快速查询是通过维护一个多层次的链表,且每一层链表中的元素是前一层链表元素的子集(见右边的示意图&…

day07 51单片机-18B20温度检测

18B20温度检测 1.1 需求描述 本案例讲解如何从18B20传感器获取温度信息并显示在LCD上。 1.2 硬件设计 1.2.1 硬件原理图 1.2.3 18B20工作原理 可以看到18B20有两根引脚负责供电,一根引脚负责数据交换。18B20就是通过数据线和单片机进行数据交换的。 1&#xf…

前端项目中使用插件prettier/jscodeshift/json-stringify-pretty-compact格式化代码或json数据

同学们可以私信我加入学习群! 正文开始 前言一、json代码格式化-选型二、json-stringify-pretty-compact简单试用三、prettier在前端使用四、查看prettier支持的语言和插件五、使用prettier格式化vue代码最终效果如图: ![在这里插入图片描述](https://im…

【ruoyi-vue】登录解析(后端)

调试登录接口 进入实现类可以有 验证码校验 登录前置校验 用户验证 验证码校验 通过uuid获取redis 中存储的验证码信息,获取后对用户填写的验证码数据进行校验比对 用户验证 1.进入控制器的 /login 方法 2.进入security账号鉴权功能,经过jar内的流…

python逆向基础流程(纯小白教程)

一,例题链接 NSSCTF | 在线CTF平台 二,文件特征 使用工具查看文件信息,发现是pyinsatller打包的exe文件,如果硬用ida分析成汇编或c语言根本摸清楚程序的逻辑,所以思路是反编译成py文件直接分析python代码 三&#xf…

【论文推导】基于有功阻尼的转速环PI参数整定分析

前言 在学习电机控制的路上,PMSM的PI电流控制是不可避免的算法之一,其核心在于内环电流环、外环转速环的设置,来保证转速可调且稳定,并且保证较好的动态性能。整个算法仿真在《现代永磁同步电机控制原理及matlab仿真》中已详细给出…

VUE项目使用.env配置多种环境以及如何加载环境

第一步,创建多个环境配置文件 Vue CLI 项目默认使用 .env 文件来定义环境变量。你可以通过创建不同的 .env 文件来为不同环境设置不同的环境变量,例如: .env —— 所有模式共用.env.local —— 所有模式共用,但不会被 git 提交&…

Clickhouse离线安装教程

https://blog.51cto.com/u_15060531/4174350 1. 前置 1.1 检查服务器架构 服务器:Centos7.X 需要确保是否x86_64处理器构架、Linux并且支持SSE 4.2指令集 grep -q sse4_2 /proc/cpuinfo && echo "SSE 4.2 supported" || echo "SSE 4.2 …

不墨迹,向媒体投稿不讲攻略,直接上方法

作为一名单位信息宣传员,我曾深陷于向媒体投稿的泥沼之中,饱尝了费时费力、审核严苛、出稿缓慢的苦涩,承受着领导急切期盼与自我压力交织的煎熬。然而,当我有幸接触到智慧软文发布系统,这一切困境如同阴霾散去,取而代之的是便捷流畅的投稿流程,以及领导满意、团队轻松的工作氛围…

Java Swing游戏开发学习24

内容来自RyiSnow视频讲解 这一节讲的是Scrolling Message, Leveling Up, Damage Calculation滚动消息,升级,伤害计算。 伤害计算 玩家与怪的战斗,玩家对怪的伤害值为攻击值减去怪的防御值。 int damage attack - gp.monster[i].defense; …

队列的实现(c语言实现)

队列的定义 队列(Queue)是一种特殊的线性数据结构,它遵循先进先出(FIFO,First In First Out)的原则。这意味着最早被添加到队列中的元素将是最先被移除的元素。队列的主要操作包括入队(enqueue…

接口自动化测试框架建设的经验与教训

为什么选择这个话题? 一是发现很多“点工”在转型迷茫期都会问一些自动化测试相关的问题,可以说自动化测试是“点工”升级的必经之路;二是Google一下接口自动化测试,你会发现很多自动化测试框架相关的文章,但是大部分…

Nodejs--异步编程

异步编程 函数式编程 高阶函数 在通常的语言中,函数的参数只接受基本的数据类型或者是对象引用,返回值只能是基本数据类型和对象引用。 function foo(x) {return x }高阶函数是把函数作为参数,将函数作为返回值的函数 function foo(x) {…

Oceanbase体验之(二)Oceanbase集群的搭建(社区版4.2.2)

资源规划 3台observer CPU:4C及以上 内存:32G及以上 硬盘操作系统500G 存储盘1T及以上 虚拟机可以直接划分,物理机需要提前规划好资源 一、上传oceanbase安装包 登录ocp选择软件包管理 上传Oceanbase软件包(软件包获取路径 官网免费下载社…

JavaWeb--04YApi,Vue-cli脚手架Node.js环境搭建,创建第一个Vue项目

04 1 Yapi2 Vue-cli脚手架Node.js环境搭建配置npm的全局安装路径 3 创建项目(这个看下一篇文章吧) 1 Yapi 前后端分离中的重要枢纽"接口文档",以下一款为Yapi的接口文档 介绍:YApi 是高效、易用、功能强大的 api 管理平台&#…

Hive主要介绍

Hive介绍 hive是基于 Hadoop平台操作 HDFS 文件的插件工具 可以将结构化的数据文件映射为一张数据库表 可以将 HQL 语句转换为 MapReduce 程序 1.hive 是由驱动器组成,驱动器主要由4个组件组成(解析器、编译器、优化器、执行器) 2.hive本身不…
最新文章