Java内存模型和Java内存结构精读

以前看过很多遍JVM相关知识的文章，无非都是直接来张图片开搞，一来就甩张图片上来，这是方法区，这是堆，这是线程独享的一堆堆的概念，看得真的是头大，死记硬背也记不下来，更别说理解了。

最近一段时间在看jvm相关的知识点，这是我唯一一次觉得底层逻辑这么清晰的一次，下面总结一下我的学习心得。

学习jvm之前，一定要先去了解一下cpu的内存模型，如果你连CPU的内存模型都没有了解，直接开干Java的内存模型，什么jvm，垃圾回收啊，劝你别费劲了，死记硬背很快就忘了，我承认确实能记下来，但凭我学习下来的感悟，我觉得我的学习流程没错！

CPU内存模型

首先介绍一下CPU内存模型，要想学虚拟机的内存模型你总得了解物理机的吧。
在单核时代，CPU只做运算，最终数据的存储是放在主存里面的，也就是电脑的内存条，可是CPU运算能力非常强悍，相对来说，每次计算过后将数据存入主存中就会有一次io，严重影响性能，而且内存处理速度跟CPU相比不在一个量级上，所以后面加入了高速缓存来作为中间媒介，CPU将数据运算后放入高速缓存中，高速缓存会存储主存中的部分数据，CPU想获取数据时先从高速缓存中获取，获取不到再去主存拉取下来，存储的时候就会先存放在缓存中，随后再去同步到主存中，这将CPU的能力达到了最佳状态！
在硬件的发展过程中，单CPU已经几乎达到了能力上限，为了提升性能，便通过横向扩展的方式，进入了多CPU时代；
CPU扩展过后，便引入了新的问题，以前所有的数据都是放在主内存中，而多个CPU的情况下，不同的CPU处理数据过后同步到主存中便会出现数据不一致的问题，在这样的问题下，缓存一致性协议便有了它的用武之地，所以后面在主存和高速缓存之间加入了缓存一致性协议，做到了数据一致性，如下图！

以上就是对CPU的简单介绍。下面来谈一谈Java的内存模型！

Java内存模型

当你理解了CPU的内存模型过后，再来看Java的内存模型，你会发现这一切都是那么相似，先出图

Java内存模型是分为了主内存和工作内存，主内存和CPU的主内存一样，共享所有的数据，工作内存只有执行的线程才能进行操作访问，跟CPU的原理就是一个样的，在Java里面工作内存与内存之间的交互有着8个指令，分别是read、load、store、write、lock、unlock、assign、use
这几个之间是有规律可循的

当你想要把数据从主内存中读取到工作内存中的时候，你肯定是先read再load，所以这两者是成对出现的；
当你想要把数据从工作内存中写到主内存的时候，你就需要先执行store再就是write，这两者也是成对的；
当你想要对共享变量加锁访问时，你肯定使用到的就是lock来加锁，使用unlock来释放锁；
当你在工作内存中对某一对象赋值时，你就需要使用到assign；
当你使用对象时就需要用到use。

其实很好理解，只要记住了CPU的内存模型，再结合就知道了Java的内存模型，按顺序操作就知道了这8个指令。

Java内存结构

当你把Java内存模型理解了，那就可以开始探究Java内存结构了，Java内存结构无非就是说存在于主存和工作内存中分别有哪些；
别人总是会说线程共享，独占啥的，现在你理解了吧。

线程共享（主内存）：堆、方法区（常量池）
线程私有（工作内存）：虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器

这一眼看来不就明了了吗！

这样一总结，再仔细想想，肯定是主内存的区域是最大的，所以要发生垃圾回收，内存溢出之类的多半就在这里面出现了，因为线程执行结束后他所占有的空间也就消失了（不绝对，这部分我还没研究到），垃圾回收后面学习后再进行总结。

eg：该文章是我通过学习后通过自己的白话进行的思路和方法的总结，如果想了解更深的知识可以前往链接文章学习；如有哪点说错，欢迎指出！