話不多說(shuō),，先上一張圖

java內(nèi)存模(jie)型(gou)

沒(méi)錯(cuò)，我們今天聊的東西,，跟他沒(méi)啥關(guān)系,。

上面這是java的內(nèi)存結(jié)構(gòu)（我就是忽悠你們來(lái)的）。

今兒主要先聊一聊java的內(nèi)存模型（嗯,，也不是非想跟你們聊,，主要是標(biāo)題得從這玩意兒來(lái)引出）。

但是也不能干聊不是,？想起兄弟們?cè)?jīng)對(duì)我靈魂的拷問(wèn)（無(wú)圖言屌）,，所以我就又從網(wǎng)上盜了一張圖。

來(lái)來(lái)來(lái),，看圖說(shuō)話：

java真·內(nèi)存模型

1.java中所有的變量都是存在主內(nèi)存里的,。

2.各自的線程在工作的時(shí)候會(huì)自己拿到一塊工作內(nèi)存。里面保存了該線程用到的變量的副本,。

3.線程對(duì)變量的操作,，都是對(duì)自己工作內(nèi)存中變量的操作，不能操作主內(nèi)存,。

4.最終工作內(nèi)存中的數(shù)據(jù)是需要同步回主內(nèi)存,，來(lái)完成主內(nèi)存中變量的更新的。

舉個(gè)例子吧：

就好比主內(nèi)存就是大哥,，線程就是小弟,，大哥每天督促小弟們干活，小弟們彼此不怎么交流,，每天就是干了活,，然后自己找個(gè)本記下來(lái)，找時(shí)間告訴大哥,。

那么咱們來(lái)看下面的這一個(gè)場(chǎng)景：

大哥說(shuō)讓仨小弟進(jìn)點(diǎn)兒貨,。讓一個(gè)小弟聯(lián)系貨源，一個(gè)小弟聯(lián)系運(yùn)輸公司,，一個(gè)小弟聯(lián)系裝卸工,。小弟1去聯(lián)系貨源了，聯(lián)系好了告訴大哥,，“貨源聯(lián)系好了”,。這時(shí)候小弟2來(lái)了，一聽(tīng)貨源好了,，就去聯(lián)系運(yùn)輸公司了,。運(yùn)輸公司聯(lián)系好了，小弟2還沒(méi)回去告訴大哥呢,，小弟3跑過(guò)去問(wèn)大哥了,，一聽(tīng)大哥說(shuō)貨源好了,，也跑出去聯(lián)系運(yùn)輸公司了。結(jié)果來(lái)了倆運(yùn)輸公司,，對(duì)著成堆的貨物干瞪眼,。

這里面有幾個(gè)問(wèn)題呢？

1.小弟2忙活清了,，應(yīng)該打個(gè)電話趕緊通知大哥,，他找到運(yùn)輸公司了。

2.大哥知道小弟2出去忙活事情了,，小弟3這時(shí)候來(lái)了,，大哥應(yīng)該別讓小弟3著急，等小弟2干完了,，小弟3再上,。

3.小弟2要是告訴大哥，他出去找運(yùn)輸公司了,，大哥怎么還會(huì)讓小弟3接著去找運(yùn)輸公司呢,？

如果在這個(gè)場(chǎng)景里，我們會(huì)說(shuō),，這不一群智障么,，這種錯(cuò)誤都能發(fā)生，辦事不過(guò)腦子的么,？,！

是的，java就是這么的智障,。

其實(shí)呢,，上面闡述的三個(gè)問(wèn)題,，也就是我們java內(nèi)存模型在設(shè)計(jì)的時(shí)候,，所圍繞的三個(gè)問(wèn)題：

可見(jiàn)性，有序性和原子性,。（終于聊到重點(diǎn)了朋友們?。?/strong>

下面要上定義了！

可見(jiàn)性：一個(gè)線程對(duì)共享變量做了修改之后,，其他的線程立即能夠看到（感知到）該變量這種修改（變化）,。

Java內(nèi)存模型是通過(guò)將在工作內(nèi)存中的變量修改后的值同步到主內(nèi)存，在讀取變量前從主內(nèi)存刷新最新值到工作內(nèi)存中,，這種依賴主內(nèi)存的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)性的,。

有序性：在本線程內(nèi)觀察，操作都是有序的,；如果在一個(gè)線程中觀察另外一個(gè)線程,，所有的操作都是無(wú)序的,。

java內(nèi)存模型所保證的是，同線程內(nèi),，所有的操作都是由上到下的,，但是多個(gè)線程并行的情況下，則不能保證其操作的有序性,。

原子性：一個(gè)操作不能被打斷,，要么全部執(zhí)行完畢，要么不執(zhí)行,。

基本數(shù)據(jù)類型的訪問(wèn)都是原子性的（默認(rèn)64位,，32位的機(jī)器對(duì)long、double這種占8個(gè)字節(jié)的是非原子性的）,，而針對(duì)非原子性的數(shù)據(jù),，多線程的訪問(wèn)則是不安全的。

以上是java內(nèi)存模型中,，單線程針對(duì)這三種問(wèn)題作出的最基本的控制,，但是并發(fā)編程的場(chǎng)景中， 多線程的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致這三個(gè)問(wèn)題頻頻發(fā)生,。

那么聰明的你一定會(huì)問(wèn)了,，我們應(yīng)該如何去控制呢？(不問(wèn)的都拉出去彈雞兒)

一個(gè)一個(gè)來(lái)：

可見(jiàn)性：

volatile關(guān)鍵字：通過(guò)volatile關(guān)鍵字修飾內(nèi)存中的變量,，該變量在線程之間共享

其實(shí)對(duì)于可見(jiàn)性而言,，無(wú)論是普通變量還是volatile變量都是如此，區(qū)別在于：volatile的特殊規(guī)則保證了volatile變量值修改后的新值立刻同步到主內(nèi)存,，每次使用volatile變量前立即從主內(nèi)存中刷新,，因此volatile保證了多線程之間的操作變量的可見(jiàn)性，而普通變量則不能保證這一點(diǎn),。

但是volatile只是對(duì)關(guān)鍵字進(jìn)行了修飾,，保證了其可見(jiàn)性，而對(duì)于線程的有序性和變量的原子性,，volatile根本沒(méi)有什么卵用,，也就是什么意思呢？

代碼中的volatile,，加與不加,，沒(méi)多少區(qū)別。
因?yàn)関olatile只能保證其變量的可見(jiàn)性,。但是每個(gè)線程啥時(shí)候開(kāi)始跑,，我們根本不知道。當(dāng)A線程訪問(wèn)到volatileCount = 1時(shí),，并且開(kāi)始執(zhí)行時(shí),，如果B線程此時(shí)也訪問(wèn)到了,，他也一樣會(huì)執(zhí)行，雖然讀取volatileCount時(shí),，我們都能保證他是最新的,，但是我們不能保證，當(dāng)A線程在操作的時(shí)候,，B線程不能進(jìn)去插一腳,。

原子性：
java.util.concurrent.atomic，原子類了解一下,？
在java中,，我們知道++操作實(shí)際上并不是線程安全的，為了保證線程間的變量原子性,，java引入了atomic類,。它的作用就是保證，使用的變量,，一定是原子性的,。
代碼咱看一下：

結(jié)果也放在下面了,，可見(jiàn),，我們保證了它的唯一性，他是一定會(huì)自增到10的,。說(shuō)白了,，就是緩存鎖機(jī)制。
關(guān)于緩存鎖的機(jī)制,，下面有一個(gè)官方解釋,，可以學(xué)習(xí)一下：

緩存鎖是指通過(guò)鎖住CPU緩存，在CPU緩存區(qū)實(shí)現(xiàn)共享變量的原子性操作,。
如果緩存在處理器的緩存行中,，內(nèi)存區(qū)域在LOCK操作期間被鎖定，當(dāng)它執(zhí)行鎖操作,，回寫主內(nèi)存時(shí),，處理器不在總線鎖上聲言LOCK#信號(hào)，而是修改內(nèi)部?jī)?nèi)存地址,，并允許它的緩存一致性機(jī)制來(lái)保證操作的原子性。因?yàn)榫彺嬉恢滦詸C(jī)制會(huì)阻止同時(shí)修改被兩個(gè)以上處理器緩存的內(nèi)存區(qū)域數(shù)據(jù),，當(dāng)其他處理器回寫已被鎖定的緩存行的數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)起緩存行無(wú)效,。
緩存鎖使用的是比較并交換策略（Compare And Swap簡(jiǎn)稱CAS），CAS操作需要輸入兩個(gè)數(shù)值,，一個(gè)舊值（期望操作前的值）和一個(gè)新值,，在操作期間先比較下舊值有沒(méi)有發(fā)生變化,，如果沒(méi)有發(fā)生變化，才交換成新值,，發(fā)生了變化則不交換,。

這段話也解釋了為什么雖然我們不能保證其有序性，但是,，我們依然能正常的自增到10,。

有序性：
synchronized，日常用的最多的東西,，當(dāng)使用synchronized關(guān)鍵字時(shí),，只能有一個(gè)線程執(zhí)行直到執(zhí)行完成后或異常，才會(huì)釋放鎖,。所以可以保證synchronized代碼塊或方法只會(huì)有一個(gè)線程執(zhí)行,，保障了程序的有序性。

結(jié)果看上去很美好,，有序,，且從1到10，一個(gè)不差,。
但是,，synchronized能不能保證原子性和可見(jiàn)性呢？還記得單例的DCL寫法么,？

如果不加volatile會(huì)有什么問(wèn)題呢,？
java內(nèi)存模型（jmm）并不限制處理器重排序，在執(zhí)行instance=new Singleton(),；時(shí),，并不是原子語(yǔ)句，實(shí)際是包括了下面三大步驟：
1.為對(duì)象分配內(nèi)存
2.初始化實(shí)例對(duì)象
3.把引用instance指向分配的內(nèi)存空間
這個(gè)三個(gè)步驟并不能保證按序執(zhí)行,，處理器會(huì)進(jìn)行指令重排序優(yōu)化,，存在這樣的情況：
優(yōu)化重排后執(zhí)行順序?yàn)椋?,3,2, 這樣在線程1執(zhí)行到3時(shí)，instance已經(jīng)不為null了,，線程2此時(shí)判斷instance!=null,，則直接返回instance引用，但現(xiàn)在實(shí)例對(duì)象還沒(méi)有初始化完畢,，此時(shí)線程2使用instance可能會(huì)造成程序崩潰,。
所以說(shuō)，實(shí)際上synchronized只是保證了其有序性,，并沒(méi)有辦法保證其原子性,，而其可見(jiàn)性，是依靠java的內(nèi)存模型來(lái)保證的。

OK,，基本說(shuō)清,，就此打住，老少爺們們,，咱下期再見(jiàn),。