Java 内存模型 JMM 详细解析

在并发编程中，线程之间如何通信以及线程之间如何同步是需要处理的两个关键问题。

线程通信指的是线程 A 和线程 B 之间以何种机制来交换信息。在命令式编程中，线程之间的通信机制有两种：共享内存和消息传递，下面就来简单介绍一下这两种机制。

在共享内存

并发模型中，线程之间的通信是通过共享程序的公共状态，对公共状态进行写-读内存进行隐式通信，类似于下面这样：

在消息传递的并发模型中，线程之间没有公共状态，线程之间必须通过发送消息来显式进行通信，类似于下面这样：

理解了上面的并发模型之后，需要知道的是 Java 并发模型采用的是共享内存的模型，线程之间的通信是隐式的。因此编写多线程的时候不理解隐式进行的线程之间的通信机制，就会遇到各种奇怪的内存可见性问题。

如果你了解过 JVM，你肯定会知道，程序计数器、本地方法栈、java 虚拟机栈是线程安全的。因此它们存储的东西不会在线程之间共享，也不会有内存可见性问题，也不受内存模型的影响，更不会有线程安全的问题。

回到 JMM，我们都知道 Java 是可以跨平台，因此 Java 就规定了一种符合内存模型规范的内存模型 JMM（Java Memory Model）用来屏蔽了各种硬件和操作系统的访问差异，保证了 Java 程序在各种平台下对内存的访问都能保证效果一致的机制及规范。

JMM 定义了线程和主内存之间的抽象关系：多个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本地内存（本地内存只是一个抽象概念，并不真实存在）存储了该线程读写共享变量的副本。我们来看一下抽象的 JMM 模型：

通过上图不难理解，如果线程 A 想向线程 B 发送消息，必须要经过主内存。而 JMM 通过控制主内存与每个线程的本地内存之间的交互，来为我们提供内存可见性保证。

总的来说：因为在不同的硬件生产商和不同的操作系统下，对内存的访问逻辑有一定的差异，也许你的代码在你当前的系统环境下运行良好，但是有一天你换了个环境，换了个系统就有可能出现一些其他的问题。Java 内存模型，就是为了屏蔽系统和硬件的差异，让一套代码在不同平台下能到达相同的访问结果。

转载：https://segmentfault.com/a/1190000038457863