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Java对象的内存分配是怎么保证线程安全的编程语言

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简介本篇内容主要讲解“Java对象的内存分配是怎么保证线程安全的”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“Java对象的内存分配

本篇内容主要讲解“Java对象的内存分配是怎么保证线程安全的”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“Java对象的内存分配是怎么保证线程安全的”吧!

JVM内存结构,是很重要的知识,相信每一个静心准备过面试的程序员都可以清楚的把堆、栈、方法区等介绍的比较清楚。

上图,是一张在作者根据《Java虚拟机规范(Java SE 8)》中描述的JVM运行时内存区域结构画的。

很多人都知道Java对象是在堆内存中分配空间的(JIT优化除外),也知道内存分配过程中是线程安全的,那么虚拟机到底是如何保证线程安全的呢?本文就来简单介绍一下。

1.Java对象的内存分配

我们知道,Java是一门面向对象的语言,我们在Java中使用的对象都需要被创建出来,在Java中,创建一个对象的方法有很多种,如使用new、使用反射、使用Clone方法等,但是无论如何,对象在创建过程中,都需要进行内存分配。

拿最常见的new关键字举例,当我们使用new创建对象后代码开始运行后,虚拟机执行到这条new指令的时候,会先检查要new的对象对应的类是否已被加载,如果没有被加载则先进行类加载。

在类加载检查通过之后,就需要给对象进行内存分配了,分配的内存主要用来存放对象的实例变量。

在进行内存分配时,需要根据对象中的实例变量情况等信息确定需要分配的空间大小,然后从Java堆中划分出这样一块区域(假设没有JIT优化)。

根据JVM使用的垃圾回收器的类型,因其回收算法不同,会导致堆中内存分配情况不同。如标记-清楚算法回收后的内存中会有大量不连续的内存碎片,在给新的对象分配的时候,就需要通过"空闲列表"来确定一块空闲区域。(这部分不是本文重点,读者可以自行学习一下。)

无论那种方式,最终都需要确定出一块内存区域,用于给新建对象分配内存。我们知道,对象的内存分配过程中,主要是对象的引用指向这个内存区域,然后进行初始化操作。

那么问题就来了:

在并发场景中,如何内存分配过程的线程安全性?如果两个线程先后把对象引用指向了同一个内存区域,怎么办。

2.TLAB

一般有两种解决方案:

    1、对分配内存空间的动作做同步处理,采用CAS机制,配合失败重试的方式保证更新操作的线程安全性。

    2、每个线程在Java堆中预先分配一小块内存,然后再给对象分配内存的时候,直接在自己这块"私有"内存中分配,当这部分区域用完之后,再分配新的"私有"内存。

    方案1在每次分配时都需要进行同步控制,这种是比较低效的。

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