一丶工作內(nèi)存和主內(nèi)存
java內(nèi)存模型，簡稱JMM(Java Memory Model)，個人對于JMM理解是：JVM屏蔽了操作系統(tǒng)對于物理內(nèi)存訪問的復(fù)雜性怕膛，目的從軟件設(shè)計角度呈現(xiàn)出的一種內(nèi)存訪問的邏輯視圖。也就是JMM是JVM為軟件工程師提供的一系列內(nèi)存訪問的邏輯規(guī)則，理解并合理使用這些規(guī)則就能正確訪問內(nèi)存素挽，至于底層和物理內(nèi)存直接交互動作已經(jīng)被透明化了，無須關(guān)心狸驳。下圖是JMM內(nèi)存模型視圖预明，是內(nèi)存訪問規(guī)則的基礎(chǔ)。
JMM視圖
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主內(nèi)存:
主內(nèi)存是線程公有的耙箍，是所有線程都能訪問的內(nèi)存區(qū)域撰糠，一般對應(yīng)于java內(nèi)存布局中的堆區(qū)。 -
工作內(nèi)存
工作內(nèi)存是線程私有的辩昆。一般對應(yīng)于JVM虛擬機棧阅酪，以及本地方法棧 -
工作內(nèi)存和主內(nèi)存之分
從邏輯上看，如果沒有主內(nèi)存和工作內(nèi)存的區(qū)分，只有一整塊的內(nèi)存术辐，似乎也并無不妥砚尽。那么區(qū)分主內(nèi)存和工作內(nèi)存的意義何在？上圖是耳熟能詳?shù)鸟T諾依曼體系結(jié)構(gòu)辉词，現(xiàn)代計算機是基于馮諾依曼體系上發(fā)展起來的必孤。該體系有兩個關(guān)鍵的組成就是存儲器和CPU（運算器和控制器）。其中存儲器則是我們所討論的物理內(nèi)存较屿。CPU和內(nèi)存之間的IO操作是存在瓶頸的隧魄，內(nèi)存的操作速度遠遠小于CPU的運算速度。在CPU和內(nèi)存協(xié)同工作的場景中隘蝎，CPU以較短的時間完成數(shù)值計算后购啄，需要花較長的時間等待內(nèi)存讀取操作，造成了CPU運算資源的浪費嘱么。于是狮含，位于CPU和內(nèi)存之間的高速緩存應(yīng)運而生。馮諾依曼的計算機體系結(jié)構(gòu)
在引入了高速緩存之后，CPU會將運算所需要的數(shù)據(jù)一次性的加載到高速緩存中冰评，高速緩沖具備比內(nèi)存更快的存取速度映胁。CPU和高速緩存之間配合大大提高了CPU資源的利用率。此時在看工作內(nèi)存和主內(nèi)存關(guān)系甲雅，從邏輯上解孙，高速緩存對應(yīng)工作內(nèi)存，每個線程分配到CPU時間片時抛人，獨自享有高速緩存的使用能力弛姜。主內(nèi)存對應(yīng)存儲的物理內(nèi)存。特別注意妖枚，這只是邏輯上的對等關(guān)系廷臼，物理的上具體對應(yīng)關(guān)系十分復(fù)雜，這里不討論绝页。CPU曼振，高速緩存几迄，內(nèi)存之間關(guān)系
二丶工作內(nèi)存和主內(nèi)存之間的交互規(guī)則
工作內(nèi)存和主內(nèi)存之間協(xié)同工作才是JMM的核心部分荠商。從上文描述中可以知道，工作內(nèi)存是主內(nèi)存部分內(nèi)容的拷貝抒寂，在多線程環(huán)境中结啼，可能存在多份主內(nèi)存的拷貝。CPU是直接操作工作內(nèi)存屈芜，最后將工作內(nèi)存同步到主內(nèi)存郊愧，這個過程會造成各個工作內(nèi)存具備不一致性朴译。為了在多線程環(huán)境下能實現(xiàn)工作內(nèi)存中一致性，JMM定義了工作內(nèi)存和主內(nèi)存之間的交互操作属铁，總共有8個原子性的交互操作
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lock
鎖操作眠寿，如果線程對內(nèi)存中某個變量進行了lock，在同一時間將禁止其他所有線程對主內(nèi)存中該變量進行讀取操作焦蘑。線程對應(yīng)的工作內(nèi)存和主內(nèi)存之間禁止交互盯拱。 -
unlock
unlock 操作在lock操作之后執(zhí)行。這是釋放鎖操作例嘱，將放開線程對工作內(nèi)存中變量的讀取操作狡逢。放開線程對應(yīng)的工作內(nèi)存和主內(nèi)存之間的交互。lock操作和unlock操作是成對出現(xiàn)的拼卵，執(zhí)行多少次lock操作奢浑，就要執(zhí)行相應(yīng)次數(shù)的unlock操作才能完全釋放。 -
load
load操作腋腮，是指將主內(nèi)存中某個變量的值加載到工作內(nèi)存中雀彼，可以看成一次內(nèi)存轉(zhuǎn)移操作。 -
read
read操作和load操作成對出現(xiàn)即寡，邏輯上出現(xiàn)在load操作之后徊哑，該操作將轉(zhuǎn)移到工作內(nèi)存中的變量值具體復(fù)制給某個變量。read可看成是發(fā)生在工作內(nèi)存之中的變量初始化操作聪富，load是工作內(nèi)存和主內(nèi)存之間的拷貝工作莺丑，兩者配合完成一次變量讀取操作。 -
use
CPU使用工作內(nèi)存中變量需要執(zhí)行use操作墩蔓，是定義在工作內(nèi)存中的一種操作 -
assign
賦值操作窒盐，顯而意見，如果發(fā)生變量賦值操作钢拧，將執(zhí)行該原子原子操作，是定義在工作內(nèi)存中的操作炕横。 -
store
該操作和load操作是對應(yīng)的操作源内，完成工作內(nèi)存中內(nèi)容向主內(nèi)存中內(nèi)容的轉(zhuǎn)移。 -
write
writer操作邏輯上發(fā)生在store操作之后份殿，完成對主內(nèi)容變量的回寫膜钓。store操作和write操作是load和read操作的對稱操作。
JVM定義的上述八種操作均是原子的卿嘲，是最小操作單位颂斜，不可分割。除此之外拾枣，上述八個操作并不是孤立的沃疮，而是相互聯(lián)系的盒让，它們之間的操作必須符合下述規(guī)則:
(1) 對主內(nèi)存中某個變量執(zhí)行l(wèi)ock操作，將會清空工作內(nèi)存中該變量值司蔬。對變量執(zhí)行unlock操作之前邑茄，必須將其同步到主內(nèi)存中(store,write)。
(2)工作內(nèi)存中的變量如未經(jīng)過assgin操作俊啼，那么不允許同步到主內(nèi)存中肺缕。
(3)load和read操作必須順序執(zhí)行，但不一定需要連續(xù)執(zhí)行授帕。store和write操作也必須順序執(zhí)行同木，但不一定需要連續(xù)執(zhí)行。上述兩對操作必須形成閉環(huán)跛十，不能只有l(wèi)oad操作而沒有read操作彤路。
上述的八個原子操作和相應(yīng)的交互規(guī)則就是JVM對內(nèi)存的訪問規(guī)則，掌握和理解這些規(guī)則對開發(fā)正確的多線程程序十分重要
