Jvm系列-JMM

一、JMM内存管理

1.1 作用

它描述了一系列的规则或者规范，用来解决多线程的共享变量问题

1.2 结构

• 主存储器
• 工作内存

结构图

1.3 特点

1. 有序性
   除了多线程这种无序性观测，无序的产生还来源于指令重排

2. 可见性
   线程修改了共享变量的值，其他线程也能立刻感知到这种变化
   方式：volatile 、synchronized 、final 和锁

3. 原子性
   颗粒度更大的原子性保证，可以使用lock 、unlock 这两个操作

1.4 内存屏障

• 内存屏障（Memory Barrier）用于控制特定条件下的重排序和内存可见性问题
• 内存屏障可分为读屏障和写屏障
• Java的内存屏障实际上也是上述两种的组合，完成一系列的屏障和数据的同步功能
• Java编译器在生成字节码时，会在执行指令序列的适当位置插入内存屏障来闲置处理器的重排序。

二、并发编程的问题

2.1 三大问题

关于并发编程的问题有所了解，比如原子性问题，可见性问题和有序性问题。
其实，原子性问题，可见性问题和有序性问题。是人们抽象定义出来的。而这个抽象的底层问题就是前面提到的缓存一致性问题、处理器优化问题和指令重排问题等。

• 原子性是指在一个操作中就是cpu不可以在中途暂停然后再调度，既不被中断操作，要不执行完成，要不就不执行。
• 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得到修改的值。
• 有序性即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。

缓存一致性问题其实就是可见性问题。而处理器优化是可以导致原子性问题的。指令重排即会导致有序性问题

2.2 Java内存模型抽象

从抽象角度来看，JMM 定义了线程和主内存之间的抽象关系：线程之间的共享变量存储在主内存中，每个线程都有一个私有的本地内存，本地内存中存储了该线程以读 / 写共享变量的副本。本地内存是 JMM 的一个抽象概念，并不真实存在

线程的通信步骤

• 线程 A 把本地内存 A 中更新过的共享变量刷新到主内存中去
• 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