Java内存模型

1、基本概念

• 程序：代码，是为了完成某一个任务，代码序列（静态的概念）
• 进程：程序在某些数据上的一次运行（动态的概念）
• 线程：一个进程可能包含一个或多个线程（占有资源的独立单元）

  2、JVM与线程     JVM什么时候启动？      类被调用是时启动JVM，JVM线程 启动 其他线程（mian...）   3、JVM内存模型

• 方法区：类信息，常量，static变量，JIT (利用反射加载类) 
• 堆：实例对象       
• VM stack：Java方法在运行时的内存模型
• native method stack：Java本地方法运行的内存模型，与VM stack基本一样  
• 程序计数器：存储执行下一条指令的地址
• 方法区、堆是所有线程共享的，虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器都是线程私有的 

    VM stack图解：     4、Java内存模型 JMM（Java Memory Model）（这是一个规范，抽象的模型）  

• 主内存：共享的信息
• 工作内存：私有信息，基本数据类型，直接分配到工作内存；引用数据类型：引用的地址存放在工作内存，引用的对象存放在堆中
• 工作方式：
• 线程修改私有数据：直接在工作空间修改
• 线程修改共享数据：把数据复制到工作空间中去，在工作空间中修改，修改完成以后，刷新内存中的数据

  5、硬件内存架构与JMM         1. 硬件架构     

• CPU缓存的一致性问题：并发处理的不同步
• 解决方案
• 总线枷锁，降低CPU吞吐量
• 缓存上的一致性协议（MESI）
• 当CPU在CACHE中操作数据时，如果该数据是共享变量，数据在CACHE读到寄存器中，进行新修改，并更新内存数据
• CaCHE  LINE置无效，其他的CPU就从内存中读数据

  6、Java内存模型的必要性 Java内存模型的作用：规范内存数据和工作空间数据的交互   7、并发编程的三个重要特性

• 原子性：不可分割
• 可见性：线程只能操作自己工作空间内的数据
• 有序性：程序中的顺序不一定就是执行的顺序
• 编译重排序
• 指令重排序
• 重排目的：提高运行效率  
• as-if-seria：单线程中重排后不影响执行的结果，多线程
• happens-before：

  8、JMM对三个特征的保证

• JMM与原子性
• X=10  写   原子性   如果是私有数据具有原子性，如果是共享数据没原子性
• Y=X    没有原子性
• 把数据X读到工作空间（原子性）
• 把X的值写到Y（原子性）
• i++     没有原子性
• 读取i的值到工作空间
• i+1
• 刷新结果到内存
• z=z+1    没有原子性
• 结论：多个原子性的操作合并到一个没有原子性
• 解决方法：synchronized、JUC Lock的lock
• JMM与可见性
• volatile：在JMM模型上实现MESI的协议
• synchronized：加锁
• JUC：Lock的lock
• JMM与有序性
• volatile
• synchronized
• happens-before原则
• 程序次序原则
• 锁定原则：后一次加锁必须要等前一次解锁
• volatile原则
• 传递原则

  下次为大家详解synchronized、volatile等原则

原文链接:https://www.cnblogs.com/liufei-yes/p/11566050.html
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