Java内存模型之总结

Posted 2020-10-30 tiger-fu

经过四篇博客阐述，我相信各位对Java内存模型有了最基本认识了，下面LZ就做一个比较简单的总结。

总结

JMM规定了线程的工作内存和主内存的交互关系，以及线程之间的可见性和程序的执行顺序。一方面，要为程序员提供足够强的内存可见性保证；另一方面，对编译器和处理器的限制要尽可能地放松。JMM对程序员屏蔽了CPU以及OS内存的使用问题，能够使程序在不同的CPU和OS内存上都能够达到预期的效果。

Java采用内存共享的模式来实现线程之间的通信。编译器和处理器可以对程序进行重排序优化处理，但是需要遵守一些规则，不能随意重排序。

原子性：一个操作或者多个操作要么全部执行要么全部不执行；

可见性：当多个线程同时访问一个共享变量时，如果其中某个线程更改了该共享变量，其他线程应该可以立刻看到这个改变；

有序性：程序的执行要按照代码的先后顺序执行；

在并发编程模式中，势必会遇到上面三个概念，JMM对原子性并没有提供确切的解决方案，但是JMM解决了可见性和有序性，至于原子性则需要通过锁或者Synchronized来解决了。

如果一个操作A的操作结果需要对操作B可见，那么我们就认为操作A和操作B之间存在happens-before关系，即A happens-before B。

happens-before原则是JMM中非常重要的一个原则，它是判断数据是否存在竞争、线程是否安全的主要依据，依靠这个原则，我们可以解决在并发环境下两个操作之间是否存在冲突的所有问题。JMM规定，两个操作存在happens-before关系并不一定要A操作先于B操作执行，只要A操作的结果对B操作可见即可。

在程序运行过程中，为了执行的效率，编译器和处理器是可以对程序进行一定的重排序，但是他们必须要满足两个条件：1 执行的结果保持不变，2 存在数据依赖的不能重排序。重排序是引起多线程不安全的一个重要因素。

同时顺序一致性是一个比较理想化的参考模型，它为我们提供了强大而又有力的内存可见性保证，他主要有两个特征：1 一个线程中的所有操作必须按照程序的顺序来执行；2 所有线程都只能看到一个单一的操作执行顺序，在顺序一致性模型中，每个操作都必须原则执行且立刻对所有线程可见。

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