【多线程和并发】简述Java的内存模型

它和JVM内存模型不一样

Java内存模型主要分为两块，一块为主内存，一块为工作内存。

Java内存模型规定所有的变量都在存放在主内存当中，每个线程都有自己独立的工作内存。线程对变量的所有操作都必须在工作内存当中进行，而不能直接对主内存进行操作，并且每个线程都不能访问其它线程的工作内存。

 

Java内存模型的Volatile关键字和原子性、可见性、有序性和happens-before关系。

一、volatile关键字

二、要想并发程序正确的执行，必须要保证原子性、可见性以及有序性。只要有一个没有被保证，就有可能导致程序运行不正确

1.原子性：即一个操作或者多个操作，要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行。通过synchronized和Lock实现“可见性”。

分析以下哪些操作时原子性操作。

x = 10;      //语句1
y = x;        //语句2
x++;          //语句3
x = x + 1;  //语句4

特别注意：在Java中，只有对除long和double外的基本类型的赋值（如 int  a = 1）或者读取操作才是院子的。还要给long或double加上volatile，操作就是原子的了。

语句1是原子性操作，其他三个都不是。

语句2其实包含了2个操作，首先读取x的值，然后把x的值写入工作内存，虽然读取x的值以及将x的值写入工作内存这个2个操作都是原子性操作，但是合起来就不是原子性操作了。

同样的，x++和x = x + 1包括三个操作，读取x的值，进行+1操作，写入新的值。

 

2.可见性：可见性是指当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看到修改得到的值。通过synchronized和Lock和volatile实现“可见性”。

3.有序性：即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。

我的理解就是一顿程序代码的执行在单个线程中看起来是有序的。这个应该是程序看起来执行的顺序是按照代码顺序执行的，因为虚拟机可能会对程序大地吗进行指令重排序。虽然进行重排序，但是最终执行的结果是与程序顺序执行的结果一致的，它只会对不存在数据依赖性的指令进行重排序。因此，在单个线程中农，程序执行看起来是有序执行的。事实上，这个规则用来保证程序在单线程中执行结果的正确性，但无法保证程序在多线程中执行的正确性。

三、happens-before原则（先行发生原则）

• 程序次序规则：一个线程内，按照代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作
• 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
• volatile遍历规则：对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作
• 传递规则：如果 操作ABC，A先行发生于B， B先行发生于C，那么A先行发生于C
• 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
• 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
• 线程终结规则：线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测，我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行
• 对象终结规则：一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始。