java 内存模型

先了解一下硬件的内存架构，由于计算机的处理器和存储设备运行速度相差几个数量及，所以现代计算及系统不得不加入一层与处理器速度近似相近的高速缓存，来解决处理器和内存之间的缓冲，将运算需要使用的数据复制到缓存中，让计算机快速运行，当运算结束后在同步到主内存中。这个处理器就无需等待缓慢的内存读写了，但是随之也带来了新的问题，缓存一致性行为。

解决缓存一致性行为：当CPU写数据时，如果发现操作的变量是共享变量，即在其他CPU中也存在该变量的副本，会发出信号通知其他CPU将该变量的缓存行置为无效状态，因此当其他CPU需要读取这个变量时，发现自己缓存中缓存该变量的缓存行是无效的，那么它就会从内存重新读取。如图：

java内存模型：

Java内存模型的主要目标是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底层细节。此处的变量与Java编程时所说的变量不一样，指包括了实例字段、静态字段和构成数组对象的元素，但是不包括局部变量与方法参数，后者是线程私有的，不会被共享。

java内存模型中规定了所有的变量（共享变量）都存在主内存中，这里的主内存可以类比硬件的物理主内存，每个线程拥有一个自己的工作内存，这里的工做内存可以类比硬件的高速缓存，线程的工作内存中保存了该线程使用到的变量到主内存副本拷贝，线程对变量的所有操作（读取、赋值）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。不同线程之间无法直接访问对方工作内存中的变量，线程间变量值的传递均需要在主内存来完成，线程、主内存和工作内存的交互关系如下图所示，和上图很类似。

这里的工作内存和java内存区域中的栈，堆方法区不是一个层面的东西如果非要强行对比，工作内存可以对比栈，主内存可以对比堆。从更低的层次讲，主内存就是硬件内存为了获得更好的速度，虚拟机及硬件系统可能会让工作内存优先存储到寄存器和告诉缓存中

JVM对Java内存模型的实现