【八股学习】面试问到JMM如何优雅回答?

我将用尽可能短的时间挑重点来讲清楚这个问题:

什么是JMM

JMM是Java定义的并发编程相关的一组规范。

1、Java 是跨平台语言,需要自己提供内存模型来屏蔽硬件和系统的差异。

2、JMM 简化多线程编程(屏蔽底层设计可能导致的多线程问题)

3、JMM 抽象了线程和主内存之间的关系。(线程本地内存和主内存类比CPU 三级缓存和内存

4、JMM 规定了Java源代码到CPU可执行指令转化要遵守的并发原则和规范 (针对线程缓存和指令重排序

并发编程三特性

并发编程可能会有的问题在于以下三个特性,为了满足这些特性,Java 设计了很多实现方式,而 JMM 的存在不仅是为了让 Java 程序在各个平台下的操作结果一致,并且帮助帮助并发代码的执行定义了规范。

原子性

实现方式:synchronized、各种 Lock

一次操作或多次操作要么全部执行要么全不执行

可见性

实现方式:synchronized、volatile 以及各种 Lock

如果我们将变量声明为 volatile ,这就指示 JVM,这个变量是共享且不稳定的,每次使用它都到主存中进行读取。

有序性

实现方式:禁止 JVM 对 volatile 变量的读写操作与其他指令进行重排序,Lock、synchronized等操作也同理

指令重排序可以保证串行语义一致,但是没有义务保证多线程间的语义也一致 ,所以在多线程下,指令重排序可能会导致一些问题。

原则

  • happens-before: 定义了多条规则来指示JVM 哪些操作的结果对其他操作可见,不管这些操作在不在一个线程,都不可以进行重排序。
  • as-if-seral:不管怎么执行,单线程程序结果不能被改变。不能重排序有数据依赖的语句,如果不存在数据依赖编译器和处理器可以进行重排序
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