Java多线程与高并发二（JMM）

JMM-Java内存模型

Java虚拟机把Java的内存分为thread stacks和heap，在理解多线程的时候，这种粗糙的分法已足够。 

如图所示，该图有如下含义：

1、每个线程都有自己的thread stack，意味着只要是存在于thread stack的变量都是线程独有，别的线程是不能访问的。说的直白点，即使两个线程执行相同代码，每个线程都独享变量。

2、Java中的基础数据类型（boolean, byte, short, char, int, long, float, double）都是存在于thread stack中。

3、heap中包含了代码中所有new出来的对象或者通过其他手段搞出来的对象，注意：即使new出来的对象是某个其他对象的成员变量引用的，也会在堆中存储。

要深入理解Java变量和对象是怎么存储在内存中的，我们可以...   talk is cheap, show me the code：

public class TestMemoryModel {

    public static final TestMemoryModel sharedInstance = new TestMemoryModel();

    int i1 = 6;
    Integer integer1 = new Integer(666);

    {
        long long1 = 11111;
        long long2 = 22222;
    }

    public TestMemoryModel() {
        long long3 = 33333;
        long long4 = 44444;
    }

    public void m1() {
        Integer object2 = new Integer(11);
        Integer object4 = new Integer(22);
    }

}

代码中，总结一下几点：

1、局部变量（语句块、构造方法、普通方法中的变量）如果是基础类型，比如long1，long2，都存储在栈中。

2、局部变量是引用类型，变量依然存在栈中，对象（Integer(11)、Integer(22)）是存在堆中。

3、对象中包含的方法，而方法中的局部变量是存在栈中的，即使整个对象是在堆中。

4、对象中的成员变量（i1，integer1），不论是基础数据类型还是引用类型，都是随对象存在于堆中。

5、类变量（声明为static的变量）也是随对象存在于堆中。

现在我们已经知道变量和对象怎么存储在内存中，那么如下的图对应代码应该是怎么样的呢？

public class MyRunnable implements Runnable() {

    public void run() {
        methodOne();
    }

    public void methodOne() {
        int localVariable1 = 45;

        MySharedObject localVariable2 = MySharedObject.sharedInstance;   

        methodTwo();
    }

    public void methodTwo() {
        Integer localVariable1 = new Integer(99);
    }
}

public class MySharedObject {

    public static final MySharedObject sharedInstance = new MySharedObject();

    public Integer object2 = new Integer(22);
    public Integer object4 = new Integer(44);

    public long member1 = 12345;
    public long member1 = 67890;
}

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计算机内存架构

计算机内存跟Java内存模型有一些区别

计算机的内存大体分为三部分：

1、CPU内部的高速寄存器

2、CPU缓存

3、主内存（RAM）

读写速度而言，寄存器>CPU缓存>主内存

CPU缓存，也有可能有多级，一级缓存、二级缓存等。

CPU需要读取主内存的时候，通常会把主内存的部分数据读取到缓存中，甚至也可以读到寄存器中，再进行操作。当CPU处理完后，要把结果从寄存器刷新到缓存中，再在某个时候刷新回主内存。

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JVM如何处理计算机内存架构和JMM的不同？

JMM把内存分为堆和栈，计算机的内存又分为主内存、高速缓存、CPU寄存器。

堆栈的分区可能出现在内存架构中的各个模块。

那么在代码实际运行中，会有一些问题发生：

1、线程A读取数据到高速缓存中，CPU从高速缓存把线程A读取的数据加工后，还没有刷新回主内存的时候，线程B实际上要读取相同的数据就有问题，线程B只能从主内存中读，就可能读取的线程A加工前的数据。

2、线程A从主内存获取一个整型数据，对其做自增操作，线程B在线程A操作的同时对这个整型数据进行自增操作，假设读取的数据都是1，两个线程自增完成，在刷新到高速缓存中时，都是2，最后刷新回主内存的时候，也都是2，会存在少加的情况。

针对这两种情况，Java分别采用volatile和synchronized关键字进行处理。