内存模型 JMM

6. Java 内存模型

6.1 并发模型

线程间进行通信和同步，可以通过 2 种方式的并发模型来实现：

1. 消息传递并发模型
2. 共享内存并发模型

Java 中，采用的是第二种：共享内存并发模型

6.2 JVM 运行时数据区

• 方法区 和 堆，是对所有线程内存共享的。
• 栈、PC 是线程私有的。

Java 中内存可见性是指堆中的共享变量。

6.3 Java 内存模型 JMM

JMM 即java 内存模型，它屏蔽了硬件与操作系统对内存访问的差异，从而实现了java程序的跨平台一致性。

JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系：共享变量存储在主内存中，每个线程对应自己的私有工作内存。

• 线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，不能直接读写主内存中的变量。
• 而线程之间通信也要以主内存为媒介，一个线程先把自己工作内存中的值刷新到主内存，然后另一个线程再从主内存中取值。

JMM主要解决了几个问题：

1. 内存可见性问题。可以通过 volatile 或 synchronized 来实现。为什么存在内存可见性问题 -> volatile 解决内存可见性问题。
2. 指令重排序问题。重排序的分类 -> happens before -> 内存屏障。
3. 原子性问题。JMM 通过read,load,store等8个指令保证了对于基本类型变量、引用类型变量和volatile变量的读写是原子性的。但不包括i++这种复合操作，因为是先读值，再赋值。
   • 如果想实现更大作用域的原子性，就要使用锁机制。

6.3.1 volatile 关键字

• 保证多线程操作共享变量的可见性
• 禁止指令重排序

具体看对 volatile 关键字的介绍。

6.3.2 JMM 与 运行时数据区 的关系

JMM 是抽象的概念。

• JMM 的主内存属于共享数据区域，包含堆、方法区；
• JMM 的本地内存属于私有数据区域，包含程序计数器、本地方法栈、虚拟机栈。