一篇文章带你搞定 Java 内存模型

浅浅的花香味﹌ 2022-12-28 04:23 165阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  一、硬件的效率与一致性
     *  二、Java 内存模型
     *  三、内存间交互操作
     *  四、对于long 和 double 型变量的特殊规则
     *  五、先行发生原则

## 一、硬件的效率与一致性 ##

我们的程序要运行，离不开CPU、内存、IO设备，但是他们三者之间的执行速度是有差异的。

CPU 的执行速度最快，内存的速度次之，IO设备的速度最慢。

为什么会有内存缓存？

> CPU 执行一条指令非常快，但是他从内存中读取某个数据时，就需要等待很长的时间，为了弥补速度上的巨大差异，让 CPU 不被内存拖垮，所以在  
> CPU 上增加了缓存。

当 CPU 请求内存中的数据时，会先查看缓存中是否有该数据，如果存在则直接返回该数据；如果不存在，则要先把内存中的数据载入缓存，然后再返回给 CPU。

所以我们的程序在执行时，往往就需要将数据从内存中读取出来载入到缓存中，然后进行处理，处理完成之后再将数据回写到内存中去。

除此以外，现代的计算机都是多CPU、多核的，程序也不再只运行在单一线程中，而是有多个线程在运行。

每个线程都会维护一份自己的内存副本，也就是 CPU 缓存，所以线程之间一定会存在数据一致性的问题。

一般来说，导致并发问题的根源不外乎以下这几个原因：

> 可见性：一个线程对共享变量的修改，另一个线程是否可见？
> 
> 原子性：一个或多个操作在 CPU 执行的过程中是否会被中断？
> 
> 有序性：程序编译后的指令是否会按照代码原本的顺序执行？

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> 内存模型：在特定的操作协议下，对特定的内存或高速缓存进行读写访问的过程抽象。

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## 二、Java 内存模型 ##

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这里的主内存、工作内存和前面学的Java内存区域中的 Java 堆、栈、方法区等并不是同一个层次的内存划分，两者基本没有关系

## 三、内存间交互操作 ##

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这8种内存访问操作以及上述规则限定，再加上稍后介绍的对 volatile 的一些特殊规定，就已经完全确定了 Java 程序中哪些内存访问操作在并发下是安全的。

## 四、对于long 和 double 型变量的特殊规则 ##

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## 五、先行发生原则 ##

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结合学习：[内存模型 JVM][JVM]

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[JVM]: https://blog.csdn.net/nanhuaibeian/article/details/109630288