Java内存模型的基础
文章基于jdk1.7，通过学习《Java并发编程的艺术》，对Java内存模型的理解
并发编程模型的两个关键问题
- 线程之间如何通信
- 线程之间如何同步
上面所说的线程指的是并发执行的活动实体。
线程之间的通信机制有两种：共享内存和消息传递
- 在共享内存的并发模型中，线程之间共享程序的公共状态，通过写-读内存中的公共状态进行隐式通信
- 在消息传递的并发模型中，线程之间没有公共状态，必须通过发送消息来显式进行通信
同步无非就是控制不同线程的执行顺序。在共享内存的并发模型中，同步是显式进行的，程序员必须显式的指定某个方法或者某段代码需要在线程之间互斥执行。在消息传递的并发模型中，同步是隐式的，因为消息的发送必须在消息的接收之间。
Java的并发采用的是共享内存模型，Java线程之间的通信总是隐式进行的，整个通信过程对程序员完全透明。
Java内存模型的抽象结构
在Java中，所有实例域、静态域和数组元素都存储在堆内存中，堆内存在线程之间共享。局部变量和异常处理器参数不会在线程之间共享，它们不会有内存可见性问题，也不会受内存模型的影响。
Java线程之间的通信由Java内存模型（JMM）控制，JMM决定一个线程对共享变量的写入何时对另一个线程可见。
抽象来说，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，本地内存只是JMM的一个抽象概念，并不真实的存在。它涵盖了缓存、写缓冲区、寄存器以及其他的硬件和编译器优化。
JMM的抽象示意图如下：
从上图来看，如果线程A和线程Ｂ要通信的话，需要经过两个步骤：
- 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
JMM通过控制主内存和每个线程的本地内存之间的交互，来为Java程序实现内存可见性的保证。
JMM和JVM的区别
JMM中的主内存、工作内存与JVM中的Java堆、栈、方法区等并不是同一个层次的内存划分，这两者基本上是没有关系的，如果两者一定要勉强对应起来，那从变量、主内存、工作内存的定义来看，主内存主要对应于Java堆中的对象实例数据部分，而工作内存则对应于虚拟机栈中的部分区域。从更底层次上说，主内存就直接对应于物理硬件的内存，而为了获取更好的运行速度，虚拟机（甚至是硬件系统本身的优化措施）可能会让工作内存优先存储于寄存器和高速缓存中，因为程序运行时主要访问读写的是工作内存。
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