Java內(nèi)存模型是圍繞著并發(fā)編程中原子性、可見性、有序性這三個(gè)特征來建立的，那我們依次看一下這三個(gè)特征：

原子性（Atomicity）

    原子性是指一個(gè)操作不能被打斷，要么全部執(zhí)行完畢，要么不執(zhí)行。在這點(diǎn)上有點(diǎn)類似于事務(wù)操作，要么全部執(zhí)行成功，要么回退到執(zhí)行該操作之前的狀態(tài)。

基本類型數(shù)據(jù)的訪問大都是原子操作，long 和double類型的變量是64位，但是在32位JVM中，32位的JVM會(huì)將64位數(shù)據(jù)的讀寫操作分為2次32位的讀寫操作來進(jìn)行，這就導(dǎo)致了long、double類型的變量在32位虛擬機(jī)中是非原子操作，數(shù)據(jù)有可能會(huì)被破壞，也就意味著多個(gè)線程在并發(fā)訪問的時(shí)候是線程非安全的。

可見性

一個(gè)線程對(duì)共享變量做了修改之后，-的線程立即能夠看到（感知到）該變量這種修改（變化）。

     Java內(nèi)存模型是通過將在工作內(nèi)存中的變量修改后的值同步到主內(nèi)存，在讀取變量前從主內(nèi)存刷新最新值到工作內(nèi)存中，這種依賴主內(nèi)存的方式來實(shí)現(xiàn)可見性的。

    無論是普通變量還是volatile變量都是如此，區(qū)別在于：volatile的特殊規(guī)則保證了volatile變量值修改后的新值立刻同步到主內(nèi)存，每次使用volatile變量前立即從主內(nèi)存中刷新，因此volatile保證了多線程之間的操作變量的可見性，而普通變量則不能保證這一點(diǎn)。

     除了volatile關(guān)鍵字能實(shí)現(xiàn)可見性之外，還有syn*onized,Lock，final也是可以的。

    使用syn*onized關(guān)鍵字，在同步方法/同步塊開始時(shí)（Monitor Enter）,使用共享變量時(shí)會(huì)從主內(nèi)存中刷新變量值到工作內(nèi)存中（即從主內(nèi)存中讀取最新值到線程私有的工作內(nèi)存中），在同步方法/同步塊結(jié)束時(shí)(Monitor Exit),會(huì)將工作內(nèi)存中的變量值同步到主內(nèi)存中去（即將線程私有的工作內(nèi)存中的值寫入到主內(nèi)存進(jìn)行同步）。

    使用Lock接口的最常用的實(shí)現(xiàn)ReentrantLock(重入鎖)來實(shí)現(xiàn)可見性：當(dāng)我們?cè)诜椒ǖ拈_始位置執(zhí)行lock.lock()方法，這和syn*onized開始位置（Monitor Enter）有相同的語義，即使用共享變量時(shí)會(huì)從主內(nèi)存中刷新變量值到工作內(nèi)存中（即從主內(nèi)存中讀取最新值到線程私有的工作內(nèi)存中），在方法的最后finally塊里執(zhí)行lock.unlock()方法，和syn*onized結(jié)束位置（Monitor Exit）有相同的語義,即會(huì)將工作內(nèi)存中的變量值同步到主內(nèi)存中去（即將線程私有的工作內(nèi)存中的值寫入到主內(nèi)存進(jìn)行同步）。

    final關(guān)鍵字的可見性是指：被final修飾的變量，在構(gòu)造函數(shù)數(shù)一旦初始化完成，并且在構(gòu)造函數(shù)中并沒有把“this”的引用傳遞出去（“this”引用逃逸是很危險(xiǎn)的，-的線程很可能通過該引用訪問到只“初始化一半”的對(duì)象），那么-線程就可以看到final變量的值。

有序性

    對(duì)于一個(gè)線程的代碼而言，我們總是以為代碼的執(zhí)行是從前往后的，依次執(zhí)行的。這么說不能說完全不對(duì)，在單線程程序里，確實(shí)會(huì)這樣執(zhí)行；但是在多線程并發(fā)時(shí)，程序的執(zhí)行就有可能出現(xiàn)亂序。用一句話可以總結(jié)為：在本線程內(nèi)觀察，操作都是有序的；如果在一個(gè)線程中觀察另外一個(gè)線程，所有的操作都是無序的。前半句是指“線程內(nèi)表現(xiàn)為串行語義（WithIn Thread As-if-Serial Semantics）”,后半句是指“指令重排”現(xiàn)象和“工作內(nèi)存和主內(nèi)存同步延遲”現(xiàn)象。

    Java提供了兩個(gè)關(guān)鍵字volatile和syn*onized來保證多線程之間操作的有序性,volatile關(guān)鍵字本身通過加入內(nèi)存屏障來禁止指令的重排序，而syn*onized關(guān)鍵字通過一個(gè)變量在同一時(shí)間只允許有一個(gè)線程對(duì)其進(jìn)行加鎖的規(guī)則來實(shí)現(xiàn)，在單線程程序中，不會(huì)發(fā)生“指令重排”和“工作內(nèi)存和主內(nèi)存同步延遲”現(xiàn)象，只在多線程程序中出現(xiàn)。

在Java語言中，采用的是共享內(nèi)存模型來實(shí)現(xiàn)多線程之間的信息交換和數(shù)據(jù)同步的。Java內(nèi)存模型的主要目標(biāo)是定義程序中各個(gè)變量的訪問規(guī)則，即在JVM中將變量存儲(chǔ)到內(nèi)存和從內(nèi)存中取出變量這樣的底層細(xì)節(jié)。更多Java的學(xué)習(xí)內(nèi)容歡迎大家加入千鋒大家庭一起交流學(xué)習(xí)。

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