JMM内存模型

JMM内存模型

三大特性：

可见性：对于共享变量，两个线程同时使用一个线程做了修改，另一个线程会不会知道

原子性：原子性就相当于事务，如果有多个步骤，必须同时执行（不能打乱步骤）

有序性：在将代码转化为汇编指令时，处理器为了达到更好地执行效果，可能会重排指令，也就是说会和我们写的代码执行顺序不一样，但是它会保证在单线程下执行结果是不变得，但是如果在多线程并发的情况下，就是能会出问题

八大原子操作

read：将主内存中的变量读取出来，方便后面的load操作使用

load：将read操作的值加载到线程的工作内存中，一般与read操作是一组操作

use：将工作内存中的变量拿来给cpu使用

assign：cpu操作完了后将值复制给工作内存的变量，一般与use操作是一组操作

store：将工作内存的变量拿出来，方便后面的wirte操作使用

write：将store拿到的值写回到主内存中

lock：在主内存中将一个变量的标记为一个线程独占

unlock：将主内存中将一个变量的标记为一个线程独占状态中解放出来，可以同时被几个线程占有

（1）不允许read和load、store和write操作之一单独出现（即不允许一个变量从主存读取了但是工作内存不接受，或者从工作内存发起会写了但是主存不接受的情况），以上两个操作必须按顺序执行，但没有保证必须连续执行，也就是说，read与load之间、store与write之间是可插入其他指令的。

（2）不允许一个线程丢弃它的最近的assign操作，即变量在工作内存中改变了之后必须把该变化同步回主内存。

（3）不允许一个线程无原因地（没有发生过任何assign操作）把数据从线程的工作内存同步回主内存中。

（4）一个新的变量只能从主内存中“诞生”，不允许在工作内存中直接使用一个未被初始化（load或assign）的变量，换句话说就是对一个变量实施use和store操作之前，必须先执行过了assign和load操作。

（5）一个变量在同一个时刻只允许一条线程对其执行lock操作，但lock操作可以被同一个条线程重复执行多次，多次执行lock后，只有执行相同次数的unlock操作，变量才会被解锁。

（6）如果对一个变量执行lock操作，将会清空工作内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前，需要重新执行load或assign操作初始化变量的值。

（7）如果一个变量实现没有被lock操作锁定，则不允许对它执行unlock操作，也不允许去unlock一个被其他线程锁定的变量。

（8）对一个变量执行unlock操作之前，必须先把此变量同步回主内存（执行store和write操作）。

缓存一致性

总线锁（老cpu）：cpu从主内存中读取数据到缓存区域时，总线会加锁锁定改缓存区域对应的主内存区域，来自其他的cpu或者总线代理请求时会被阻塞，无法读取内存，知道该主内存区域被释放，因为存在阻塞问题，所以性能很低

缓存一致性协议mesi（新cpu，一般也支持总线锁）：首先线程A进来拿到i变量，此时就是线程独占状态，不存在可见性问题，有进来一个线程B要拿到i变量，这是就变为共享状态，如果线程A修改了i变量，这是就会给总线发一个消息，告诉总线i变量被我改变了并且会尽快的将i变量写会主内存，这时总线就会将其他线程的i变量设置为无效，并且重新从主内存读取数据

可见性

使用volatile解决可见性的问题，还可以防止指令重排（上下加内存屏障），不能保证原子性

java字节码转化为汇编指令码，加了volatile关键字的会在转化为汇编指令码时会在前面加上lock指令