一、什麼是JMM？
java內存模型（即java memory model，簡稱JMM），本身是一種抽象的概念，並不真實存在，它描述的是一組規則或規範，通過這組規範定義了程序中各個變量（包括實例字段，靜態字段和構成數組對象的元素）的訪問方式。
二、概念區分
JVM內存模型：描述的是多線程允許的行爲。
JVM內存結構：描述的是線程運行所設計的內存空間。
建議大家研讀《深入理解Java虛擬機（第2版）》
三、抽象示意圖
由於JVM運行實例的實體是線程，而每個線程創建時都會爲其創建一個工作內存，有些地方稱爲棧空間，用於存儲線程私有的數據。而java內存模型中，規定所有變量都存儲在主內存中，主內存是共享內存區域，所有線程都可以訪問，但線程對變量的操作（即讀取賦值等），必須在工作內存中進行。
首先將變量從主內存拷貝到自己的工作內存當中，然後對變量進行操作，操作完成後再將變量寫回主內存，不能直接操作主內存中的變量。工作內存中存儲着主內存的變量的副本拷貝，工作內存是每個線程的私有區域，因此不同線程間無法訪問對方的工作內存，線程間的通信，也就是傳值必須通過主內存來完成。
四、JMM的主內存
1、所有線程創建的實例對象都存放在主內存中
2、包括成員變量、類信息、常量、靜態變量等
3、由於是共享數據區域，多個線程對同一個變量進行訪問時，可能會引發線程安全問題。
五、JMM的工作內存
1、主要存儲當前方法的所有本地變量信息，其實工作內存存儲的是主內存中的變量副本的拷貝，每個線程只能訪問自己的工作內存，即線程中的本地變量對其他線程不可見的，就算兩個線程執行的是同一段代碼，它們也會各自在自己的工作內存中創建屬於當前線程的本地變量。
2、字節碼行號指示器、Native方法信息
3、由於工作線程是每個線程的私有數據，線程間無法相互訪問工作內存，因此存儲在工作內存的數據，不存在線程的安全問題。
六、主內存與工作內存的數據存儲類型以及操作方式歸納
1、根據虛擬機規範，對於一個實例對象中的成員方法而言，如果方法中包含本地變量是基本數據類型的，比如說blooean、byte、short、char、int、long、float、double等，這些本地變量將直接存在在工作內存的棧幀結構中；
2、但倘若本地變量是引用類型的，那該變量的引用會存儲在工作內存的棧幀中，而對象實例將存儲在主內存，即數據共享區域堆當中；
3、但對於實例對象的成員變量（不管是基本數據類型或者包裝類型，還是引用類型）、static變量、類信息均會被存儲在主內存中；
4、在主內存中的實例對象，可以被多線程共享，倘若兩個線程同時調用了同一個線程的同一個方法，那麼兩個線程會將要操作的數據拷貝一份到自己的工作內存中，執行完成操作之後，才刷新到主內存裏面。
七、JMM如何解決可見性問題
把數據從內存加載到緩存、寄存器，然後運算結束，然後寫回主內存。
如果處理器對某個變量進行了修改，可能只是體現在該內核的緩存裏，這是個本地狀態，而運行在其他內核上的線程，可能加載的是舊狀態，這很可能導致一致性的問題，從理論上說，多線程共享引入了複雜的數據依賴性，不管編譯器、處理器怎麼做、重排序都必須尊重數據依賴性的要求，否則就打破了數據的正確性，這就是JMM所要解決的問題。
八、指令重排序需要滿足的條件
在執行程序的時候，爲了提高性能，處理器和編譯器常常會對指令進行重排序，但是不能隨意重排序，即不是想怎麼排序就怎麼排序，它需要滿足一下兩個條件：
- 但單線程環境下不能改變程序運行的結果
- 存在數據依賴關係的不允許重排序
其實這兩點可以歸結爲一點：
無法通過happens-before原則推導出來的，才能進行指令的重排序。
JMM內部的實現通常是依賴於所謂的內存屏障，通過禁止某些重排序的方式，提供內存可見性保證，也就是實現了各種happens-before的規則。與此同時，更多的複雜度在於需要儘量確保各種編譯器、各種體系結構的處理器能夠提供一致的行爲。
在JMM中，如果一個操作執行的結果需要對另外一個操作可見，那麼這兩個操作之間必須存在happends-before的關係。
happends-before原則非常重要，它是判斷數據是否存在競爭、線程是否安全的主要依據。依靠這個原則，我們便能解決在併發環境下，兩個操作之間存在衝突的問題。
九、happens-before的八大原則
1、程序次序規則
一段代碼在單線程中執行的結果，是有序的。注意是執行結果是有序的，因爲虛擬機處理器會對指令重排序，雖然重排序了，但並不會影響程序的執行結果，所以程序最終執行的結果與順序執行的結果是一致的，故而這個規則只對單線程有效，在多線程環境下就無法保證準確性了；
2、鎖定規則
無論是單線程環境還是多線程環境中，一個鎖處於被鎖定的狀態，那麼必須執行unlock操作，後面才能進行lock操作；
3、votile變量規則
這是一條比較重要的規則，它標誌着volatile保證了線程的可見性，通俗的講，如果線程先去寫一個volatile的變量，然後線程去讀這個變量，那麼這個寫操作一定是happends-before這個讀操作；
4、傳遞規則
如果操作A先行發生於操作B，而操作B又先行發生於操作C，則可以得出操作A先行發生於操作C；
5、線程啓動規則
Thread對象的start()方法先行發生於此線程的每一個動作；
6、線程中斷規則
假設兩個線程A和B，A先做了一些操作（即operation A），然後調用B線程的interrupte方法，當B線程感知到自己的中斷標識被設置的時候，operation A中的操作結果對B是可見的，也就是operation A調用interrupte方法，那B的標誌位就已經變化了，B也能感知的到；
7、線程終結規則
線程A在執行的過程中，通過自定Thread B.join去等待線程B終止，那麼線程B在終止之前，對共享變量的修改，在線程A等待返回後是可見的；
8、對象終結規則
結束和開始表明在時間上，一個對象的構造函數必須在它的finalize方法調用時執行完，根據這條規則，可以確保在對象的finalize方法執行時，該對象的所有filed字段值都是可見的。
十、happens-before的概念
如果兩個操作不滿足上述任意一條happens-before規則，那麼這兩個操作就沒有順序的保障，JVM可以對這兩個操作進行重排序；
如果操作A happens-before操作B，那麼操作A在內存上所做的操作對操作B都是可見的。
舉例：
private int value = 0;
public int read(){
return value;
}
public void write(int value){
this.value = value;
}
如果線程A執行write方法，而線程B執行read方法，且線程A優先於線程B執行，那麼線程B獲得的結果是什麼呢？
我們開始分析happens-before八大原則，5、6、7、8不滿足，因爲無關；1不滿足，因爲是多線程；2不滿足，因爲沒有使用鎖；3不滿足，因爲value沒有使用volatile修飾；4不滿足，不存在傳遞。
所以我們無法通過happens-before原則推導出A happens-before B。所以這段代碼是線程不安全的。
如何解決？
滿足規則2和規則3其中一個即可，即使用synchronize或者volatile。
private volatile int value = 0;
public int read(){
return value;
}
public void write(int value){
this.value = value;
}
private int value = 0;
public int read(){
return value;
}
public synchronized void write(int value){
this.value = value;
}