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int i=0;
public int getNextId() {
    return i++;
}

执行步骤：

  1. JVM首先在main memory(JVM堆)，分配给i一个内存存储场所(常量池)，并赋值为0
  2. 线程启动后，自动分配一片working memory区(通常是操作数栈)，当线程执行到return i++时，JVM中并不是简单的一个步骤完成的。

i++的动作，在JVM中分为：装载i、读取i、进行i+1操作、存储i及写入i，五个步骤：

  • 装载i

    • 线程发起一个装载i的请求给JVM线程执行引擎，引擎接收请求后，会向main memory发起一个read i指令
    • 当read i执行完毕后一段时间，线程会将i的值从main memory区复制到working memory区中

  • 读取i

    • 此步负责从main memory中读取 i

  • 进行i + 1

    • 线程执行

  • 存储i

    • 将i+1的值，赋给i，然后存储到working memory中

  • 写入i

    • 一段时间后，会将i的值写入main memory

上述步骤，由于不是原子性操作的问题，在多线程执行时，会出现问题

JVM把对于working memory的操作分为：

  • use

    • 将变量值从work memory复制到线程执行引擎中

  • assign

    • 将变量值复制到线程的work memory中

  • load

    • 将main memory中read到的值，复制到work memory

  • store

    • 将变量的值从work memory复制到main memory中，并等待main memory通过write动作写入此值

  • lock

    • 同步操作main memory，给对象加锁

  • unlock

    • 同步操作main memory，释放对象锁

以上操作由线程执行

JVM对于main memory的操作分为：

  • read

    • 从main memory中读取变量的值

  • write

    • 将work memory的值写入main memory中

  • lock

  • unlock

    以上操作由线程执行引擎执行

JVM保证一下操作是顺序执行的：

  1. 同一个线程上的操作一定是顺序执行的
  2. 对于main memory上的同一个变量的操作一定是顺序执行的，也就是不可能两个请求同时读取变量值
  3. 对于加锁的main memory上的对象操作，一定是顺序执行的，也就是两个以上加了lock锁的操作，同时肯定只有一个是在执行的

采用synchronized改造上边代码

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public synchronized int getNextId() {
    return i++;
}