和JVM内存模型的区别

我们常说的JVM内存模型：堆、线程栈、本地方法栈、元空间、PC寄存器，是指JVM运行过程中的物理内存划分。
而为了保证跨平台的一致性，JMM更多的是逻辑概念的上内存划分，是对计算机内存和高速缓存模型的一种借鉴实现。也就相应的有主内存和工作内容。
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基本原理

JMM规定了所有的变量都存储在主内存（Main Memory）中。每个线程还有自己的工作内存（Working Memory）,线程的工作内存中保存了该线程使用到的变量的主内存的副本拷贝，线程对变量的所有操作（读取、赋值等）都必须在工作内存中进行，而不能直接读写主内存中的变量（volatile变量仍然有工作内存的拷贝，但是由于它特殊的操作顺序性规定，所以看起来如同直接在主内存中读写访问一般）。不同的线程之间也无法直接访问对方工作内存中的变量，线程之间值的传递都需要通过主内存来完成。

三个特性

  1. 原子性：一个操作不能被打断，要么全部执行完毕，要么不执行。在这点上有点类似于事务操作，要么全部执行成功，要么回退到执行该操作之前的状态。
  2. 可见性：一个线程对共享变量做了修改之后，其他的线程立即能够看到（感知到）该变量的这种修改（变化）。

  3. 有序性：对于一个线程的代码而言，我们总是以为代码的执行是从前往后的，依次执行的。这么说不能说完全不对，在单线程程序里，确实会这样执行；但是在多线程并发时，程序的执行就有可能出现乱序。用一句话可以总结为：在本线程内观察，操作都是有序的；如果在一个线程中观察另外一个线程，所有的操作都是无序的。前半句是指“线程内表现为串行语义（WithIn Thread As-if-Serial Semantics）”,后半句是指“指令重排”现象和“工作内存和主内存同步延迟”现象。

    关于synchronized和volatile

  4. synchronized/ReentrantLock

    1. 进入同步块时，会将使用到的变量从主存中重新加载。
    2. 退出同步块时，会将变更后的变量写入到主存中。
    3. 保证了原子性和可见性，但没有保证有序性。

  5. volatile

    1. 通过内存屏障进行数据变更实时刷新到主存。
    2. 保证了可见性，不能保证原子性和有序性。

      指令重排序和内存屏障

  6. 指令重排序

    1. 核心设计原因在于提高cpu性能。
    2. 不改变单线程程序语义的前提下，也就是指令之间没有因果关系，但这种因果关系是从单线程内去分析的，在多线程的视角下因果关系就可能存在冲突。