初探JMM——第三阶段（抽象概念，八大规则，组成部分）

什么是JMM？

java内存模型，JMM(Java Memory Model)

主内存，工作内存和线程三者的交互关系

​ JMM (Java Memory Model) 是 Java 内存模型, JMM定义了程序中各个共享变量的访问规则, 即在虚拟机中将变量存储到内存和从内存读取变量这样的底层细节。

为什么要设计JMM？

​ 屏蔽各种硬件和操作系统的内存访问差异,以实现让Java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果。

JMM并不像JVM一样真实存在，JMM是抽象的概念。

JMM是组成？

作用：缓存一致性协议，用于定制数据读写的规则！

​ JMM主要为了规定线程和内存之间的关系，根据JMM的设计，

• **主内存：**系统存在一个主内存，Java中所有实例变量都存储在主内存中，对于所有的线程都是共享的，
• **工作内存：**每条线程都有自己的工作内存，工作内存由缓存和堆栈两部分组成，
  1. **缓存：**缓存保存的是主内存中的变量拷贝，缓存可能并不总和内存同步，也就是缓存中的变量的修改可能没有立刻写到主内存中，volilate关键字实现缓存同步
  2. **堆栈：**堆栈中保存的是线程的局部变量，线程之间无法互相直接访问堆栈中的变量。

规则

关于主内存与工作内存之间的交互协议，java内存模型定义了8种操作来完成。（原子性操作）

• lock(锁定)：作用于主内存，它把一个变量标记为一条线程独占状态；
• read(读取)：作用于主内存，它把变量值从主内存传送到线程的工作内存中，以便随后的load动作使用；
• load(载入)：作用于工作内存，它把read操作的值放入工作内存中的变量副本中；
• use(使用)：作用于工作内存，它把工作内存中的值传递给执行引擎，每当虚拟机遇到一个需要使用这个变量的指令时候，将会执行这个动作；
• assign(赋值)：作用于工作内存，它把从执行引擎获取的值赋值给工作内存中的变量，每当虚拟机遇到一个给变量赋值的指令时候，执行该操作；
• store(存储)：作用于工作内存，它把工作内存中的一个变量传送给主内存中，以备随后的write操作使用；
• write(写入)：作用于主内存，它把store传送值放到主内存中的变量中。
• unlock(解锁)：作用于主内存，它将一个处于锁定状态的变量释放出来，释放后的变量才能够被其他线程锁定；

Java内存模型还规定了执行上述8种基本操作时必须满足如下规则:

（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）。