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本文收录于JavaStarter，外面有我残缺的Java系列文章，学习或面试都能够看看哦

（一）概述

很多人会把Java内存区域（运行时数据区）和Java内存模型（JMM）搞混，这两者是齐全不一样的货色。

Java内存区域是指JVM运行时数据分区域存储，而Java内存模型是定义了线程和主内存之间的形象关系，理解Java内存模型是学好Java并发编程的根底。

（二）Java内存模型

Java内存模型中规定了所有的变量都存储在主内存中，每条线程还有本人的工作内存，线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，而不能间接读写主内存中的变量。咱们来看一张图：

每个线程领有一个本人的公有工作内存，须要变量时从主内存中拷贝一份到工作内存，如果更新过变量之后再将共享变量刷新到主内存。

然而两个线程之间，是没有方法读取对方工作内存中的变量值的。看一个例子：

public class Test {
    private static boolean flag=false;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("waiting");
                while (!flag){}
                System.out.println("in");
            }
        }).start();

        Thread.sleep(2000);
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("change flag");
                flag=true;
                System.out.println("change success");
            }
        }).start();
    }
}

首先定义了一个动态变量flag为false，A线程期待flag等于true后输入in，于是咱们新开一个线程将flag批改为true。后果是A线程仍旧无奈输入in。

原理看Java内存模型的图就了解了，不同的线程批改变量，对本地线程是不可见的。

（三）JMM数据的原子操作

通过下面这段代码，咱们曾经晓得了Java内存模型的构造，那么工作内存和主内存之间是如何读取变量又是如何批改变量的呢？JMM提供了对变量的一系列原子操作。咱们先不讲实践，看个图，这个图形容了下面一段代码的执行过程：

整个过程一共十步，反复几个步骤不讲了，我把不反复的六个操作列一下：

read：从主内存读取数据

load：将主内存读取到的数据写入工作内存

use ：从工作内存中读取数据来应用

assign：把计算好的值从新赋值到工作内存中

store：将工作内存数据写入主内存

write：将store过来的变量赋值给主内存中的变量

通过下面的图，对上面六个原子操作的了解应该能够更加粗浅了。JMM的原子操作一共有八个，上面列出剩下的两个

lock：将主内存变量加锁，标识为线程独占状态

unlock：将主内存变量解锁，解锁后其余线程能够锁定该变量

（四）JMM缓存不统一问题

从后面的例子咱们曾经看到了，一个线程批改完数据，另外一个线程无奈立刻可见，这就是JMM缓存不统一的问题，有两种解决办法：

加锁：

还记得咱们没有用到过的JMM原操作的最初两个吗，lock和unlock，应用这两个操作就能够实现缓存一致性，一个线程想要获取某个主内存变量时，先应用lock将主内存变量加锁，只有他能力应用，等用完后再unlock，其余线程能力竞争。然而加锁意味着性能低。

MESI缓存一致性协定：

这个协定波及到cpu的总线嗅探机制，从下面的JMM执行的流程图中咱们能够看到当某个线程批改了共享变量后，他会回写到主内存，MESI缓存一致性协定就是通过cpu的总线嗅探机制，将其余也正在应用该变量的线程的数据生效掉，使得这些线程要从新读取主内存中的值，从而保障缓存最终一致性。（volatile的实现原理）

（五）总结

Java内存模型在多并发中非常重要，包含前面学习volatile或者synchronized这个关键字的时候，都会回到这个Java内存模型中。