JMM Java內存模型

一 硬件內存架構

CPU處理速度遠大於內存處理速度，因此中間設置有高速緩存（cache，可以有多級）。這樣會引發數據的一致性問題，即對於共享的數據而言，怎樣保證各個CPU拿到的一致。

解決方案：

1. 總線加鎖。優點：實現簡單；缺點：降低CPU吞吐量。

2. 緩存一致性協議（MESI）

當CPU在CACHE中操作數據時，如果該數據是共享變量，數據在CACHE讀到寄存器中，進行新修改，並更新內存數據

CACHE  LINE置無效，其他的CPU就從內存中讀數據。

 

二 JMM

JMM，即JAVA內存模型，是一種規範，是一個概念。

JMM將內存分爲兩類：共享內存（主內存）和工作內存（工作空間）。

1. 共享內存：所有線程共享的內存空間。

2. 工作內存：線程私有的內存空間。

對於引用對象而言，引用的地址放在工作內存，引用的對象放在堆中。

3. 工作方式

• 線程修改私有數據，直接在工作空間修改
• 線程修改共享數據，把數據複製到工作空間中去，在工作空間中修改，修改完成以後，刷新內存中的數據

三 JMM與硬件內存的對應關係

四 JMM要保證的3個特性

原子性：不可分割

可見性：線程只能操作自己工作空間中的數據，對於共享數據，有線程修改了其值，如何保證其他線程可見。

有序性：程序中的順序不一定就是執行的順序：編譯重排序、指令重排序（目的是 提高效率）

 

JMM如何保證原子性的方式： Synchronized；加鎖，使用JUC（java.util.concurrent併發包）中的鎖 lock。

JMM如何保證可見性的方式： Volatile；Synchronized；加鎖，使用JUC（java.util.concurrent併發包）中的鎖 lock。

JMM如何保證有序性： Volatile；Synchronized；Happens-before原則：

1. 程序次序原則
2. 鎖定原則 ：後一次加鎖必須等前一次解鎖
3. Volatile原則：霸道原則
4. 傳遞原則：A---B ---C    A--C

五 JVM內存區域與JMM

JVM內存區域是JVM使用內存區域的一種虛擬劃分；JMM是一種規範，一種概念，面向的問題是原子性、可見性和有序性。