Java 內(nèi)存模型
JVM系統(tǒng)中存在一個主內(nèi)存(Main Memory)，Java中所有變量都儲存在主存中，對于所有線程都是共享的。每條線程都有自己的工作內(nèi)存(Working Memory)，工作內(nèi)存中保存的是主存中某些變量的拷貝，線程對所有變量的操作都是在工作內(nèi)存中進(jìn)行，線程之間無法相互直接訪問，變量傳遞均需要通過主存完成。
模型的規(guī)則：
1.原子性：保證程序得到成員變量（非局部變量）的值或者是初始值，又或者是某線程修改后的，絕對不是多個線程混亂修改后的。
2.可見性(共享內(nèi)存的數(shù)據(jù))：什么情況下，寫入成員變量的值對讀取該變量的值是可見的？
A.寫操作釋放了同步鎖，讀操作獲得了同步鎖
原理：釋放鎖的時候強(qiáng)制線程把所使用的工作內(nèi)存中的值刷新到主存，獲得鎖的時候從主存重新裝載值。
p.s.鎖只被同步塊和方法中的操作占有，但卻控制了執(zhí)行該操作的線程的所有成員變量。
B.如果一個成員變量為volatile,那么在寫線程做存儲操作前，寫入這個成員變量的數(shù)據(jù)會在主存中刷新，并對其他線程可見。讀線程每次使用這個成員變量前都要重新從主存讀數(shù)據(jù)。
C.如果一個線程訪問一個對象的成員變量，讀到的值為初始值或者另一個線程修改后的值。
p.s. 不要對引用未完全創(chuàng)建好的對象。
如果一個類可以被子類化，那么在構(gòu)造函數(shù)里啟動一個線程是非常危險的
D.當(dāng)一個線程結(jié)束后，所有的寫入數(shù)據(jù)都會被刷新到主存。
p.s.同一個線程的不同方法之間傳遞對象的引用，永遠(yuǎn)不會有可見性問題
存儲模型保證：如果上面的操作都會發(fā)生，那么一個線程對一個成員變量的更新最終對另一個線程是可見的。
3.順序化(內(nèi)存操作的順序)：什么情況下，一個線程的操作可以是無序的？順序化的問題主要圍繞和讀寫有關(guān)的賦值語句的執(zhí)行順序。
如果采用同步機(jī)制，那不用多說，順序化可以保證。
當(dāng)沒有同步機(jī)制時，存儲模型所做的保證是難以相信的。在多線程環(huán)境下，存儲模型是難以保證一定正確的。
只有當(dāng)滿足下面的三個原則，順序化才得以保證。
A.從線程執(zhí)行方法的角度看，如果指令都是串行執(zhí)行的，那么順序可以保證
B.保證同步方法或塊的順序執(zhí)行
C.使用volatile定義成員變量
線程執(zhí)行過程中，存儲模型與鎖的關(guān)系:
(1) 獲取對象的鎖
(2) 清空工作內(nèi)存數(shù)據(jù), 從主存復(fù)制變量到當(dāng)前工作內(nèi)存, 即同步數(shù)據(jù)
(3) 執(zhí)行代碼，改變共享變量值
(4) 將工作內(nèi)存數(shù)據(jù)刷回主存
(5) 釋放對象的鎖
最后介紹一下volatile關(guān)鍵字
volatile定義的成員變量可以保證可見性和順序化，但不保證原子性。比如count++。
*比如把一個變量聲明為volatile，并不能保證這個變量引用的非volatile數(shù)據(jù)的可見性。比如volatile string[10]（數(shù)組）
正確使用volatile的前提條件
a.對變量的寫操作不依賴于當(dāng)前值
b.不要和其他成員變量遵守不變約束。見*處的解釋
volatile的應(yīng)用
a.狀態(tài)標(biāo)志
volatile boolean shutdownFlag;
public void shutdown() { shutdownFlag= true; }
public void doWork() {
while (!shutdownFlag) {
// do something
}
b.假設(shè)一個后臺線程可能會每隔幾秒讀取一次數(shù)據(jù)庫里的合同金額，并更新至 volatile 變量。然后，其他線程可以讀取這個變量，從而隨時能夠看到最新的金額。 比較廣泛應(yīng)用在統(tǒng)計類的系統(tǒng)中。
參考文檔:
http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/
http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp06197.html
《Java并發(fā)編程：設(shè)計原則與模式》