java内存模型JMM

基本概念

程序：代码，完成某一件任务，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）

JVM与线程

JVM是在类被调用的时候才会被启动。先有JVM线程，然后才其他（main）线程（JVM创建了其他线程，）。

JVM 内存区域

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信息共享

方法区：类信息(由类加载器加载)、常量、static、JIT （动态编译的代码）。(反射操作的地方)。
Java堆区：实例对象 GC工作主要区域 (OOM)。
数据不共享
VM stack（虚拟机栈）：Java方法在运行的内存模型 (OOM)
如果虚拟机栈内存溢出指的是整体内存不足，不是单个栈帧内存不足，栈帧的内存是有大有小的。

PC(程序计数器)：java线程的私有数据，这个数据就是执行下一条指令的地址
Native method stack: JVM的本地方法

java内存模型 Java memory model(JMM，抽象的概念)

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，引用的地址存放在工作内存，引用的对象存放在堆中
工作方式：
A 线程修改私有数据，直接在工作空间修改
B 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

JMM三个特征

原子性：不可分割 （类似与银行转账，必须要一个加钱一个减钱）
A) X=10 单纯的写是有原子性。如果是私有数据具有原子性，如果是共享数据没原子性（读写）

B) Y=x 没有原子性

a) 把数据X读到工作空间（原子性）

b) 把X的值写到Y（原子性）

C) I++ 没有原子性

a) 读i到工作空间

b) +1；

c) 刷新结果到内存

D) Z=z+1 没有原子性

a) 读z到工作空间

b) +1；

c) 刷新结果到内存

多个原子性的操作合并到一起没有原子性

保证方式：

Synchronized

JUC Lock的lock

可见性：线程只能操作自己工作空间中的数据

加锁：Synchronized、Lock

关键字：Volatile:在JMM模型上实现MESI协议

有序性：程序中的顺序不一定就是执行的顺序。

（编译重排序（编译优化）、指令重排序（指令优化），为了优化代码提高效率）

as-if-aeria原则:

单线程中重排后不影响执行的结果。

Happens-before原则：

1. 程序次序规则:在-一个线程内，按照程序代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作。准确地说，应该是控制流顺序而不是程序代码顺序，因为要考虑分支。循环等结构。

2. 管程锁定规则:一个unlock操作先行发生于后面对同一个锁的lock操作。 这里必须强调的是同一个锁，而“后面"是指时间上的先后顺序。

3. volatile变量规则:对一个volatile变 量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作，这里的"后面"同样是指时间上的先后顺序。

4. 线程启动规则: Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每-一个动作。

5. 线程终止规则:线程中的所有操作都先行发生于对此线程的终止检测，我们可以通过Thread,join () 方法结束、Thread.isAlive ()的返回值等手段检测到线程已经终止执行。

6. 线程中断规则:对线程interrupt()方 法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生，可以通过Thread.interrupted()方法检测到是否有中断发生。

7. 对象终结规则: -个对象的初始化完成(构造函数执行结束)先行发生于它的finalize()方法的开始。

Happens-Before的1个特性:传递性。A--B--C A--C A在B前，B在C前。可以得到A的语句必须要在C语句前面执行。

Java内存模型涉及的几个关键词:锁、volatile字段、 final修 饰符与对象的安全发布。

1. 锁操作是具备happens- before关系的，解锁操作happens-before之后对同一把锁的加锁操作。实际上，在解锁的时候，JVM需要强制刷新缓存，使得当前线程所修改的内存对其他线程可见。

2. volatile字段可以看 成是一-种不保证原子性的同步但保证可见性的特性，其性能往往是优于锁操作的。但是，频繁地访问volatile字段也会出现因为不断地强制刷新缓存而影响程序的性能的问题。

3. final修饰的实例字段则是涉及到新建对象的发布问题。当一个对象包含final修饰的实例字段时，其他线程能够看到已经初始化的final实例字段，这是安全的。

Java内存模型底层怎么实现的

主要是通过内存屏障(memory barrier)禁止重排序的，即时编译器根据具体的底层体系架构，将这些内存屏障替换成具体的CPU指令。对于编译器而言，内存屏障将限制它所能做的重排序优化。而对于处理器而言，内存屏障将会导致缓存的刷新操作。比如，对于volatile,编译器将在volatile字段的读写操作前后各插入一些内存屏障。