第三章 java内存模型与并发三大特性

内存模型简介

JMM（java内存模型Java Memory Model）本身是一种抽象的概念，描述的是一组规则或规范。通过这组规范定义了程序中各个变量的访问方式。Java本身的运行是基于虚拟机的，在虚拟机的规范中，Java定义了一种内存模型，来屏蔽掉硬件和操作系统的内存访问差异，以实现让Java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果。Java 线程之间的通信由 Java 内存模型控制的，下图就是java内存模型的抽象结构

内存模型的组成

• 主内存：就是各个线程共享的序曲，对应着jvm虚拟机堆区
• 本地内存：这个区域就是每个线程独有区域，不同线程不能相互访问，对应着jvm虚拟机栈
• 工作方式：
  线程A把本地内存A中更新过的共享变量刷新到主内存
  线程B到主内存中去读取线程A之前已更新过的共享变量

内存模型在保证有序性时的两个原则

• as-if-seria
  不管如何重排序，单线程程序的执行结果不能被改变
• happens-before
  在jmm中，如果一个操作执行的结果需要对另一个操作可见，那么这两个操作之间必须存在happers-before关系
  1.程序顺序规则
  一个线程中的每个操作，happens-before 于该线程中的任意后续操作
  2.监视器锁规则
  对一个锁的解锁，happens-before于随后对这个锁的加锁
  3.volatile变量规则
  对一个volatile域的写，happens-before 于任意后续对这个volatile域的读
  4.传递性
  如果A happens-before B，且 B happens-before C ，那么 happens-before C

并发三大特性

• 原子性
  原子本意是不能再进一步分割的最小粒子，而原子操作就是一个不可中断操作。
  1.处理器
  是通过对总线锁或者缓存锁进行锁定保证原子性
  2.java
  可以通过锁或者CAS方式来实现原子操作

• 有序性
  1.通过volatile 修改，来实现，原理通过内存屏障实现
  2.通过锁，来实现 例如synchronized

• 可见性
  略