JMM

最新推荐文章于 2025-07-03 14:53:49 发布
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本文主要探讨了Java内存模型(JMM)如何解决多线程环境下的一致性问题，包括线程间工作内存数据的同步、JIT编译器对指令重排序的影响以及CPU执行过程中的乱序问题。同时介绍了JMM通过定义规范并提供如synchronized和volatile等原语来帮助开发者实现代码的正确性和高效性。

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JMM解决什么？
1、各线程工作内存的数据不一致性问题
2、JIT编译器对指令重排的问题
3、CPU执行乱序的问题

JMM做了什么？
1、定义规范
2、提供实现（提供一系列原语，比如：synchronized和volatile来封装底层的实现供开发者直接使用）

 

【深入理解JVM】：Java内存模型JMM
smile4lee的博客
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多任务和高并发的内存交互多任务和高并发是衡量一台计算机处理器的能力重要指标之一。一般衡量一个服务器性能的高低好坏，使用每秒事务处理数（Transactions Per Second，TPS）这个指标比较能说明问题，它代表着一秒内服务器平均能响应的请求数，而TPS值与程序的并发能力有着非常密切的关系。物理机的并发问题与虚拟机中的情况有很多相似之处，物理机对并发的处理方案对于虚拟机的实现也有相当大的参考
面试官：说说什么是 Java 内存模型（JMM）？
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华科硕士，大厂打工中。编程问题咨询，请私我
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本文禁止转载 1. 为什么要有内存模型？ 1.1. 硬件内存架构 1.2. 缓存一致性问题 1.3. 处理器优化和指令重排序 2. 并发编程的问题 3. Java 内存模型 3.1. Java 运行时内存区域与硬件内存的关系 3.2. Java 线程与主内存的关系 3.3. 线程间通信 4. 有态度的总结 在面试中，面试官经常喜欢问：『说说什么是Java内存模型(JMM)？』 面试者内心狂喜，这题刚背过：『Java内存主要分为五大块：堆、方法区、虚拟机栈、本地方法栈、PC寄存器，ba.
Java内存模型（JMM）深度解析
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07-03 655
Java内存模型（JMM）是Java并发编程的基石，它定义了线程如何通过内存进行交互，以及对共享变量的修改何时对其他线程可见。我们了解到，可见性问题源于CPU缓存导致的数据不一致，可以通过volatile关键字解决；有序性问题源于编译器和处理器的指令重排序，JMM通过原则和volatile关键字来保证；原子性则通过关键字来确保操作的不可中断性。原则作为JMM的基石，为我们理解和分析并发程序的行为提供了强有力的理论依据。正确使用JMM提供的同步机制是避免并发问题的关键。
01-并发编程之深入理解JMM&并发三大特性（一）.pdf
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在深入理解Java内存模型（JMM）及并发三大特性方面，我们需要先建立对多线程、共享内存模型、可见性、有序性和原子性的基础概念。Java内存模型是Java并发编程的核心，它定义了共享变量在多线程环境中的行为规则和...
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05-03
Java内存模型详解JMM Java内存模型（Java Memory Model，JMM）是Java虚拟机（JVM）中的一种内存模型，它描述了程序中各个变量之间的关系，以及在实际计算机系统中将变量存储到内存和从内存中取出变量这样的底层细节...
细谈java同步之JMM（Java Memory Model）
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Java内存模型（JMM，Java Memory Model）是Java语言中用于处理多线程环境下内存访问的一套规范。它的主要目标是屏蔽不同硬件和操作系统内存访问的差异，确保Java程序在各种平台上的行为一致性。JMM建立在硬件内存...
JMM简介
ly364434006的博客
02-20 472
JMM：Java Memory Model(Java内存模型)，围绕着在并发过程中如何处理可见性、原子性、有序性这三个特性而建立的模型。 可见性：JMM提供了volatile变量定义、final、synchronized块来保证可见性。例如：线程a在将共享变量x=1写入主内存的时候，如何保证线程b读取共享变量x的值为1，这就是JMM做的事情。JMM通过控制主内存与每个线程的本地内存之间的交互...
jmm
03-22
### JMM 的基本概念 Java 内存模型（JMM, Java Memory Model）是 Java 虚拟机的一部分，用于定义多线程程序在共享内存中的交互规则。它的核心目标在于为线程间操作提供一致的行为规范，确保多线程环境下数据的一致性和可见性[^1]。 JMM 不仅是一个抽象的概念框架，还涉及具体的实现细节，比如如何利用硬件特性（如缓存一致性协议、内存屏障等），从而保障多线程程序的正确运行[^2]。 --- ### JMM 的主要原理 #### 1. **内存分区结构** JMM 定义了一个抽象的内存结构，其中主要包括主内存（Main Memory）和工作内存（Working Memory）。 - 主内存存储的是实例对象及其字段的实际值。 - 工作内存则是每个线程私有的区域，保存该线程使用的变量副本。当线程读取某个变量时，会先从主内存加载到自己的工作内存；写入时，则需将更新后的值刷新回主内存[^3]。 这种设计使得不同线程之间无法直接访问彼此的工作内存，而必须通过主内存进行通信。 #### 2. **三大特性** ##### (1) **原子性** 指不可分割的操作，在同一时刻只能由一个线程完成。然而需要注意的是，某些看似简单的操作可能并非真正意义上的原子操作。例如 `i++` 实际上包含了三个步骤：读取 i 的当前值、计算新值并将其写回。如果多个线程同时执行此语句，就可能出现竞态条件[^4]。 为了保证复杂操作的原子性，通常借助锁机制（如 synchronized 或 ReentrantLock）或者无锁算法（如 CAS 循环比较交换技术）来实现。 ##### (2) **可见性** 指的是当一个线程修改了某共享变量后，其他线程能够立即感知这一变化的能力。由于现代计算机体系架构中存在高速缓存层，可能导致最近一次更改尚未同步至主存便被另一个 CPU 核心所获取的情况发生。为此，JMM 提供了一些关键字支持，像 volatile 就是用来强制指定每次对该标记位属性的访问都必须直接作用于主存之上，而不是依赖本地拷贝版本。 ##### (3) **有序性** 即使源码层面按照既定顺序书写逻辑流程，但在实际编译优化过程中仍可能发生指令重排现象——即调整原本应该遵循先后次序的动作序列以便提升效率。不过这往往会造成意想不到的结果特别是在跨线程协作场景下尤为明显。因此引入 happens-before 关系作为约束手段之一，明确规定哪些情形之下允许打破常规排列规律而不影响最终效果评估标准。 以下是几个典型的 happens-before 规则： - 程序顺序规则：单一线程内的动作保持原有声明位置关系； - 监视器锁定规则：解锁前发生的事件必定早于后续加锁行为之前； - Volatile 变量规则：针对同一个 volatile 类型成员项而言，前面对其所做的任何改动必然优先反映给后来查询者看到的内容； - 线程启动/终止规则：新建子进程正式投入运转之后才能看见父进程中已完成初始化部分的状态设定情况同样适用于结束阶段处理完毕信号传递过程等等。 --- ### 示例代码展示 下面给出一段简单示例演示上述理论知识点的应用： ```java public class VisibilityExample { private static boolean ready; private static int number; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { new Thread(() -> { while (!ready); // spin-wait until flag is set to true by another thread. System.out.println("Number: " + number); }).start(); Thread.sleep(100); number = 42; // Write operation on shared variable 'number'. ready = true; // Set the readiness indicator which should be visible across threads. /* Without proper synchronization or using a memory barrier such as declaring 'ready' as volatile, there's no guarantee that changes made here will become immediately apparent elsewhere */ } } ``` 在此例子当中如果没有采用适当措施的话很可能造成输出结果不符合预期因为第二个线程未必能及时察觉第一个线程已经改变了相应数值状态。 --- ### 总结 综上所述，深入理解 JMM 对开发人员来说非常重要，尤其是在构建高性能并发应用程序的时候。掌握好其背后的运作机理有助于我们更好地规避潜在风险点进而提高整体软件质量水平。
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