深解JVM 4-JMM内存模型

Java内存模型（Java Memory Model, JMM）。

Java内存模型是围绕着并发编程中原子性、可见性、有序性这三个特征来建立的。

原子性-Atomicity

一个操作不能被打断，要么全部执行完毕，要么不执行。在这点上有点类似于事务操作，要么全部执行成功，要么回退到执行该操作之前的状态。

可见性

一个线程对共享变量做了修改之后，其他的线程立即能够看到（感知到）该变量的这种修改（变化）。

有序性

对于一个线程的代码而言，我们总是以为代码的执行是从前往后的，依次执行的。这么说不能说完全不对，在单线程程序里，确实会这样执行；但是在多线程并发时，程序的执行就有可能出现乱序。

用一句话可以总结为：在本线程内观察，操作都是有序的；如果在一个线程中观察另外一个线程，所有的操作都是无序的。前半句是指“线程内表现为串行语义（WithIn Thread As-if-Serial Semantics）”,后半句是指“指令重排”现象和“工作内存和主内存同步延迟”现象。

 

关键词synchronized与volatile总结
synchronized的特点
一个线程执行互斥代码过程如下：

1、获得同步锁；
2、清空工作内存；
3、从主内存拷贝对象副本到工作内存；
4、执行代码(计算或者输出等)；
5、刷新主内存数据；
6、释放同步锁。
所以，synchronized既保证了多线程的并发有序性，又保证了多线程的内存可见性。

volatile是第二种Java多线程同步的手段，根据JLS的说法，一个变量可以被volatile修饰，在这种情况下内存模型确保所有线程可以看到一致的变量值

    class Test {  
        static volatile int i = 0, j = 0;  
        static void one() {  
            i++;  
            j++;  
        }  
        static void two() {  
            System.out.println("i=" + i + " j=" + j);  
        }  
    }  

加上volatile可以将共享变量i和j的改变直接响应到主内存中，这样保证了i和j的值可以保持一致，然而我们不能保证执行two方法的线程是在i和j执行到什么程度获取到的，所以volatile可以保证内存可见性，不能保证并发有序性(不具有原子性)。
如果没有volatile，则代码执行过程如下：

1、将变量i从主内存拷贝到工作内存；
2、刷新主内存数据；
3、改变i的值；
4、将变量j从主内存拷贝到工作内存；
5、刷新主内存数据；
6、改变j的值；

重排序
在执行程序时为了提高性能，编译器和处理器常常会对指令做重排序。重排序分三种类型：

1、编译器优化的重排序。编译器在不改变单线程程序语义的前提下，可以重新安排语句的执行顺序。
2、指令级并行的重排序。现代处理器采用了指令级并行技术（Instruction-Level Parallelism， ILP）来将多条指令重叠执行。如果不存在数据依赖性，处理器可以改变语句对应机器指令的执行顺序。
3、内存系统的重排序。由于处理器使用缓存和读/写缓冲区，这使得加载和存储操作看上去可能是在乱序执行。

(37条消息) JMM概述_牧竹子的博客-CSDN博客_jmm