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Java编程开发语言是目前大多数人都在学习的一个互联网编程开发语言，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，Java编程内存模型概念与组成结构。

1、内存模型概念

为了更好解决上面提到的系列问题，内存模型被总结提出，我们可以把内存模型理解为在特定操作协议下，对特定的内存或高速缓存进行读写访问的过程抽象。

不同架构的物理计算机可以有不一样的内存模型，Java虚拟机也有自己的内存模型。

Java虚拟机规范中试图定义一种Java内存模型(JavaMemoryModel，简称JMM)来屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异，以实现让Java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果，不必因为不同平台上的物理机的内存模型的差异，对各平台定制化开发程序。

更具体一点说，Java内存模型提出目标在于，定义程序中各个变量的访问规则，即在虚拟机中将变量存储到内存和从内存中取出变量这样的底层细节。

此处的变量(Variables)与Java编程中所说的变量有所区别，它包括了实例字段、静态字段和构成数值对象的元素，但不包括局部变量与方法参数，因为后者是线程私有的。

注：如果局部变量是一个reference类型，它引用的对象在Java堆中可被各个线程共享，但是reference本身在Java栈的局部变量表中，它是线程私有的。

2、Java内存模型的组成

主内存

Java内存模型规定了所有变量都存储在主内存(MainMemory)中(此处的主内存与介绍物理硬件的主内存名字一样，两者可以互相类比，但此处仅是虚拟机内存的一部分)。

工作内存

每条线程都有自己的工作内存(WorkingMemory，又称本地内存，可与前面介绍的处理器高速缓存类比)，线程的工作内存中保存了该线程使用到的变量的主内存中的共享变量的副本拷贝。

工作内存是JMM的一个抽象概念，并不真实存在。它涵盖了缓存，写缓冲区，寄存器以及其他的硬件和编译器优化。

3、JVM内存操作的并发问题

工作内存数据一致性

各个线程操作数据时会保存使用到的主内存中的共享变量副本，当多个线程的运算任务都涉及同一个共享变量时，将导致各自的共享变量副本不一致，如果真的发生这种情况，数据同步回主内存以谁的副本数据为准?

Java内存模型主要通过一系列的数据同步协议、规则来保证数据的一致性，后面再详细介绍。

指令重排序优化

Java中重排序通常是编译器或运行时环境为了优化程序性能而采取的对指令进行重新排序执行的一种手段。

重排序分为两类：编译期重排序和运行期重排序，分别对应编译时和运行时环境。

同样的，指令重排序不是随意重排序，它需要满足以下两个条件：

在单线程环境下不能改变程序运行的结果。即时编译器(和处理器)需要保证程序能够遵守as-if-serial属性。

通俗地说，就是在单线程情况下，要给程序一个顺序执行的假象。即经过重排序的执行结果要与顺序执行的结果保持一致。

存在数据依赖关系的不允许重排序。

多线程环境下，如果线程处理逻辑之间存在依赖关系，有可能因为指令重排序导致运行结果与预期不同，后面再展开Java内存模型如何解决这种情况。

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