CPU内存模型 和 JAVA内存模型 讲解

CPU 内存模型

在讲解 JAVA 内存模型之前，先了解 CPU 内存模型，因为JAVA内存模型跟它是十分相似的。

CPU内存模型

图中的 Core 就是一个 CPU。可以看得出：

1. L1 和 L2 是每个CPU自己的高速缓存
2. L3 是多个CPU之间共享缓存。
3. 黄色的就是主内存。
4. L1、L2、L3 的存储的速度、以及存储的东西逐渐减少。
5. L1 和 L2 的缓存命中率均为 80%
6. 达到 L3 缓存的数据占比 4% 左右。

JAVA 内存模型

在这里插入图片描述

可以看得出这个跟 CPU 内存时十分相似的。黄色部分 Memory 相当于 CPU 的 L3 缓存了。
同时也可以看到啊， Copy Memory 是拷贝过来的。也正因为这个东西的存在，引出了变量的可见性问题。

可见性问题

class XXX {
    private static int a = 0;
    Thread threadA = new Thread(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " a = " + a);
            a = 1;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " a = " + a);
        }, "ThreadA");


        Thread threadB = new Thread(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " a = " + a);
            a = 1;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " a = " + a);
        }, "ThreadB");
}

当 new 多个线程去修改 a 这个变量时，就会出现可见性问题。也就是 ： thread-A ：a ->1 。但是 thread-B 不一定读到 a 就是1，可能还是 0 ；

重排序问题

简单解释：

java 在执行程序时，可能会对指令进行重排。也就是按照代码顺序：

b = 1;
x = a;

但是执行时可能会变成：

x = a;
b = 1;

源代码到真正执行一般会经过：
源代码 -> 编译器重排序 -> 处理器重排序 -> 最终执行顺序

但是呢！！！ 重排序也不是无条件去重排序的。他必须遵循一个 happen-before 规则。

happen-before 规则：

在这里插入图片描述