Java内存模型（JMM）

JMM是一个概念：为了保证共享内存的正确性（可见性、有序性、原子性），内存模型定义了共享内存系统中多线程程序读写操作行为的规范。（就是一种符合内存模型规范的，屏蔽了各种硬件和操作系统的访问差异的，保证了Java程序在各种平台下对内存的访问都能保证效果一致的机制及规范。）

JMM解决并发问题主要采用两种方式：限制处理器优化和使用内存屏障

指令重排：编译器优化的重排序、指令级并行的重排序、内存系统的重排序

源代码-->编译器优化重排序-->指令级并行重排序-->内存系统重排序-->最终执行的指令序列

as-if-serial语义：不管怎么重排序单线程程序的执行结果不能被改变。

happens-before语义：前一个操作的结果可以被后续操作获取。

happens-before关系：

• 监视器锁规则           对⼀个锁的解锁，happens-before于随后对这个锁的加锁。

• 程序顺序规则           ⼀个线程中的每个操作，happens-before于该线程中的任意后续操作。

• volatile变量规则     对⼀个volatile域的写，happens-before于任意后续对这个volatile域的读。

• 传递性                如果A happens-before B，且B happens-before C，那么A happens-before C。

• start()规则         如果线程A执⾏操作ThreadB.start()（启动线程B），那么A线程ThreadB.start()操作happens-before于线程B中 的任意操作。

• join()规则          如果线程A执⾏操作ThreadB.join()并成功返回，那么线程B中的任意操happens-before于线程A从ThreadB.join() 操作成功返回。

• 线程中断规则      对线程interrupt⽅法的调⽤happens-before于被中断线程的代码检测到中断事件的发⽣。

• 对象终结规则      ⼀个对象的初始化的完成，也就是构造函数执⾏的结束⼀定 happens-before它的finalize()⽅法。 

内存屏障：

写内存屏障（Store Memory Barrier）：在指令后插入写内存屏障，能让写入缓存中的最新数据强制更新写入主内存，让其他线程可见。强制写入主内存，这种显示调用，CPU就不会因为性能考虑而去对指令重排序。
读内存屏障（Load Memory Barrier）：在指令前插入读内存屏障，可以让缓存中的数据失效，强制重新从主内存加载数据。强制读取主内存数据，让CPU缓存与主内存保持一致，避免缓存导致的一致性问题。

volatile的内存语义：

• 在每个volatile写操作的前⾯插⼊⼀个StoreStore屏障

• 在每个volatile写操作的后⾯插⼊⼀个StoreLoad屏障

• 在每个volatile读操作的后⾯插⼊⼀个LoadLoad屏障

• 在每个volatile读操作的后⾯插⼊⼀个LoadStore屏障