vJMM：

　　Java Memory Model(Java內(nèi)存模型)，圍繞著在并發(fā)過(guò)程中如何處理可見(jiàn)性、原子性、有序性這三個(gè)特性而建立的模型。

v可見(jiàn)性：

　　JMM提供了volatile變量定義、final、synchronized塊來(lái)保證可見(jiàn)性。
例如：線程a在將共享變量x=1寫(xiě)入主內(nèi)存的時(shí)候，如何保證線程b讀取共享變量x的值為1，這就是JMM做的事情。JMM通過(guò)控制主內(nèi)存與每個(gè)線程的本地內(nèi)存之間的交互，來(lái)為java程序員提供內(nèi)存可見(jiàn)性保證。

v原子性：

　　JMM提供保證了訪問(wèn)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的原子性（其實(shí)在寫(xiě)一個(gè)工作內(nèi)存變量到主內(nèi)存是分主要兩步：store、write），但是實(shí)際業(yè)務(wù)處理場(chǎng)景往往是需要更大的范圍的原子性保證，所以模型也提供了synchronized塊來(lái)保證。

v有序性：

　　這個(gè)概念是相對(duì)而言的，如果在本線程內(nèi)，所有的操作都是有序的，如果在一個(gè)線程觀察另一個(gè)線程，所有的操作都是無(wú)序的，前句是“線程內(nèi)表現(xiàn)為串行行為”，后句是“指令的重排序”和“工作內(nèi)存和主內(nèi)存同步延遲”現(xiàn)象，模型提供了volatile和synchronized來(lái)保證線程之間操作的有序性。

v重排序：

　　在執(zhí)行程序時(shí)為了提高性能，編譯器和處理器常常會(huì)對(duì)指令做重排序(編譯器、處理器)，就是因?yàn)檫@些重排序，所以可能會(huì)導(dǎo)致多線程程序出現(xiàn)內(nèi)存可見(jiàn)性問(wèn)題(數(shù)據(jù)安全問(wèn)題)和有序性問(wèn)題。
JMM是如何處理的呢？
對(duì)于編譯器，JMM的編譯器重排序規(guī)則會(huì)禁止特定類(lèi)型的編譯器重排序
對(duì)于處理器重排序，JMM的處理器重排序規(guī)則會(huì)要求java編譯器在生成指令序列時(shí)，插入特定類(lèi)型的內(nèi)存屏障（memory barriers，intel稱(chēng)之為memory fence）指令，通過(guò)內(nèi)存屏障指令來(lái)禁止特定類(lèi)型的處理器重排序
總之一句話，JMM是通過(guò)禁止特定類(lèi)型的編譯器重排序和處理器重排序來(lái)為程序員提供一致的內(nèi)存可見(jiàn)性保證。

A線程具體什么時(shí)候刷新共享數(shù)據(jù)到主內(nèi)存是不確定的，假設(shè)我們使用了同步原語(yǔ)(synchronized，volatile和final),那么刷新的時(shí)間是確定的，例如：線程A釋放鎖后會(huì)同步到主內(nèi)存，線程B獲取鎖后會(huì)同步主內(nèi)存數(shù)據(jù)，即“A線程釋放鎖--B線程獲取鎖”可以實(shí)現(xiàn)A，B線程之間的通信。

?

vjava中volatile關(guān)鍵字的含義

　　http://www.cnblogs.com/aigongsi/archive/2012/04/01/2429166.html

vJava內(nèi)存模型happens-before法則

　　The rules for happens-before are:?
Program order rule. Each action in a thread happens-before every action in that thread that comes later in the program order.?
Monitor lock rule. An unlock on a monitor lock happens-before every subsequent lock on that same monitor lock.?
Volatile variable rule. A write to a volatile field happens-before every subsequent read of that same field.?
Thread start rule. A call to Thread.start on a thread happens-before every action in the started thread.?
Thread termination rule. Any action in a thread happens-before any other thread detects that thread has terminated, either by successfully return from 　　Thread.join or by Thread.isAlive returning false.?
Interruption rule. A thread calling interrupt on another thread happens-before the interrupted thread detects the interrupt (either by having 　　InterruptedException tHRown, or invoking isInterrupted or interrupted).?
Finalizer rule. The end of a constructor for an object happens-before the start of the finalizer for that object.?
Transitivity. If A happens-before B, and B happens-before C, then A happens-before C.?
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v什么是happens-before?

　　happens-before就是“什么什么一定在什么什么之前運(yùn)行”，也就是保證順序性。?
因?yàn)镃PU是可以不按我們寫(xiě)代碼的順序執(zhí)行內(nèi)存的存取過(guò)程的，也就是指令會(huì)亂序或并行運(yùn)行，?
只有上面的happens-before所規(guī)定的情況下，才保證順序性。

v為什么存在可見(jiàn)性問(wèn)題?

　　簡(jiǎn)單介紹下。相對(duì)于內(nèi)存，CPU的速度是極高的，如果CPU需要存取數(shù)據(jù)時(shí)都直接與內(nèi)存打交道，在存取過(guò)程中，CPU將一直空閑，這是一種極大的浪費(fèi)，媽媽說(shuō)，浪費(fèi)是不好的，所以，現(xiàn)代的CPU里都有很多寄存器，多級(jí)cache，他們比內(nèi)存的存取速度高多了。某個(gè)線程執(zhí)行時(shí)，內(nèi)存中的一份數(shù)據(jù)，會(huì)存在于該線程的工作存儲(chǔ)中（working memory，是cache和寄存器的一個(gè)抽象，這個(gè)解釋源于《Concurrent Programming in Java: Design Principles and Patterns, Second Edition》§2.2.7，原文：Every thread is defined to have a working memory (an abstraction of caches and registers) in which to store values. 有不少人覺(jué)得working memory是內(nèi)存的某個(gè)部分，這可能是有些譯作將working memory譯為工作內(nèi)存的緣故，為避免混淆，這里稱(chēng)其為工作存儲(chǔ)，每個(gè)線程都有自己的工作存儲(chǔ)），并在某個(gè)特定時(shí)候回寫(xiě)到內(nèi)存。單線程時(shí)，這沒(méi)有問(wèn)題，如果是多線程要同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)變量呢？內(nèi)存中一個(gè)變量會(huì)存在于多個(gè)工作存儲(chǔ)中，線程1修改了變量a的值什么時(shí)候?qū)€程2可見(jiàn)？此外，編譯器或運(yùn)行時(shí)為了效率可以在允許的時(shí)候?qū)χ噶钸M(jìn)行重排序，重排序后的執(zhí)行順序就與代碼不一致了，這樣線程2讀取某個(gè)變量的時(shí)候線程1可能還沒(méi)有進(jìn)行寫(xiě)入操作呢，雖然代碼順序上寫(xiě)操作是在前面的。這就是可見(jiàn)性問(wèn)題的由來(lái)。

　　并且，多個(gè)CPU之間的緩存也不保證實(shí)時(shí)同步，?
也就是說(shuō)你剛給一個(gè)變量賦值，另一個(gè)線程立即獲取它的值，可能拿到的卻是舊值(或null)，?
因?yàn)閮蓚€(gè)線程在不同的CPU執(zhí)行，它們看到的緩存值不一樣，?
只有在synchronized或volatile或final的性況下才能保證正確性，?
很多人用synchronized時(shí)只記得有l(wèi)ock的功能，而忘記了線程間的可見(jiàn)性問(wèn)題。?

public class Test {private int n;public void set(int n) {this.n = n;}public void check() {if (n != n)throw new Exception("check Error!");} }

　　check()中的 n != n 好像永遠(yuǎn)不會(huì)成立，因?yàn)樗麄冎赶蛲粋€(gè)值，但非同步時(shí)卻很有可能發(fā)生。?

另外，JMM不保證創(chuàng)建過(guò)程的原子性，讀寫(xiě)并發(fā)時(shí)，可能看到不完整的對(duì)象，?
這也是為什么單例模式中著名的"雙重檢查成例"方法，在Java中行不通。(但.Net的內(nèi)存模型保證這一點(diǎn))?
當(dāng)然，在Java中單例的延遲加載可以用另一種方案實(shí)現(xiàn)(方案四)：?

v方案一：非延遲加載單例類(lèi)?

public class Singleton {private Singleton(){}private static final Singleton instance = new Singleton();public static Singleton getInstance() {return instance; 　　} }

v方案二：簡(jiǎn)單的同步延遲加載?

public class Singleton { private static Singleton instance = null;public static synchronized Singleton getInstance() {if (instance == null)instance ＝ new Singleton();return instance; 　　} }

v方案三：雙重檢查成例延遲加載?

　　目的是避開(kāi)過(guò)多的同步，?
但在Java中行不通，因?yàn)橥綁K外面的if (instance == null)可能看到已存在，但不完整的實(shí)例。?
JDK5.0以后版本若instance為volatile則可行?

　　用volatile修飾的變量，線程在每次使用變量的時(shí)候，都會(huì)讀取變量修改后的最新的值。volatile很容易被誤用，用來(lái)進(jìn)行原子性操作。

public class Singleton { private static Singleton instance = null;public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {synchronized (Singleton.class) {if (instance == null) {instance ＝ new Singleton();}}}return instance; 　　} }

v方案四：類(lèi)加載器延遲加載?

public class Singleton { private static class Holder {static final Singleton instance = new Singleton();}public static Singleton getInstance() {return Holder.instance; 　　} }








本文轉(zhuǎn)自 小眼兒 博客園博客，原文鏈接：http://www.cnblogs.com/hujunzheng/p/5118256.html，如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)自行聯(lián)系原作者

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的JMM和happens-before原则的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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