Java記憶體模型的基礎                 

                 1.Java記憶體模型的抽象結構區域性變數，方法定義引數和異常處理器引數不會線上程之間共享，它們不會有記憶體可見性問題，也不受記憶體模型的影響。

                 2.Java執行緒之間的通訊由Java記憶體模型控制，JMM決定一個執行緒對共享變數的寫入何時對另一個執行緒可見。

                 3.Java記憶體模型的抽象結構示意圖

JMM通過控制主記憶體與每個執行緒的本地記憶體之間的互動，來為Java程式設計師提供

記憶體可見性保證。

                 4.從原始碼到指令序列的重排序

                  在執行程式時，為了提高效能，編譯器和處理器常常會對指令做重排序。重排序分3種類型。

                 1)編譯器優化的重排序。編譯器在不改變單執行緒程式語義的前提下，可以重新安排語句的執行順序。

                 2)指令級並行的重排序現代處理器採用了指令級並行技術（Instruction-LevelParallelism，ILP）來將多條指令重疊執行。如果不存在資料依賴性，處理器可以改變語句對應機器指令的執行順序。

                 3)記憶體系統的重排序。由於處理器使用快取和讀/寫緩衝區，這使得載入和儲存操作看上去可能是在亂序執行。

                 對於編譯器，JMM的編譯器重排序規則會禁止特定型別的編譯器重排序（不是所有的編譯器重排序都要禁止）。對於處理器重排序，JMM的處理器重排序規則會要求Java編譯器在生成指令序列時，插入特定型別的記憶體屏障（Memory Barriers，Intel稱之為Memory Fence）指令，通過記憶體屏障指令來禁止特定型別的處理器重排序。

                 JMM屬於語言級的記憶體模型，它確保在不同的編譯器和不同的處理器平臺之上，通過禁止特定型別的編譯器重排序和處理器重排序，為程式設計師提供一致的記憶體可見性保證。

                 5.併發程式設計模型的分類

                                                                                  處理器的重排序規則

                  為了保證記憶體可見性，Java編譯器在生成指令序列的適當位置會插入記憶體屏障指令來禁止特定型別的處理器重排序。JMM把記憶體屏障指令分為4類。

                 StoreLoad Barriers是一個“全能型”的屏障，它同時具有其他3個屏障的效果。現代的多處理器大多支援該屏障（其他型別的屏障不一定被所有處理器支援）。執行該屏障開銷會很昂貴，因為當前處理器通常要把寫緩衝區中的資料全部重新整理到記憶體中。

                  6.happens-before

                 在JMM中，如果一個操作執行的結果需要對另一個操作可見，那麼這兩個操作之間必須要存在happens-before關係。這裡提到的兩個操作既可以是在一個執行緒之內，也可以是在不同執行緒之間。

                 注意 兩個操作之間具有happens-before關係，並不意味著前一個操作必須要在後一個操作之前執行！happens-before僅僅要求前一個操作（執行的結果）對後一個操作可見，且前一個操作按順序排在第二個操作之前。

            7.as-if-serial語義

           不管怎麼重排序（編譯器和處理器為了提高並行度），（單執行緒）程式的執行結果不能被改變。編譯器、runtime和處理器都必須遵守as-if-serial語義。

            as-if-serial語義把單執行緒程式保護了起來，遵守as-if-serial語義的編譯器、runtime和處理器共同為編寫單執行緒程式的程式設計師建立了一個幻覺：單執行緒程式是按程式的順序來執行的。asif-serial語義使單執行緒程式設計師無需擔心重排序會干擾他們，也無需擔心記憶體可見性問題。

                                                                                 摘抄自《Java併發程式設計的藝術》方騰飛  魏鵬 程曉明 著