本文主要是介绍JMM实现原理，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

JMM实现原理

线程之间的通信

线程之间的通信机制有两种，共享内存和消息传递。

在共享内存的并发模型里，线程之间共享程序的公共状态，线程之间通过写-读内存中的公共状态来隐式进行通信，典型的共享内存通信方式就是通过共享对象进行通信。

在消息传递的并发模型里，线程之间没有公共状态，线程之间必须通过明确的发送消息来显式进行通信，在java中典型的消息传递方式就是wait()和notify()。

Java内存模型（JMM）

JMM定义了Java 虚拟机(JVM)在计算机内存(RAM)中的工作方式。JVM是整个计算机虚拟模型，所以JMM是隶属于JVM的。

JMM规定了内存主要划分为主内存和工作内存两种。此处的主内存和工作内存跟JVM内存划分（堆、栈、方法区）是在不同的层次上进行的，如果非要对应起来，主内存对应的是Java堆中的对象实例部分，工作内存对应的是栈中的部分区域，从更底层的来说，主内存对应的是硬件的物理内存，工作内存对应的是寄存器和高速缓存。

从抽象的角度来看，JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系：线程之间的共享变量存储在主内存（Main Memory）中，每个线程都有一个私有的本地内存（Local Memory），本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。本地内存是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。

Java内存模型带来的问题

JMM三个特征：原子性、有序性、可见性。

原子性

可以使用原子类进行操作。

原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作，这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何线程上下文切换。
Java从JDK 1.5开始提供了java.util.concurrent.atomic包，这个包中的原子操作类提供了一种用法简单、性能高效、线程安全地更新一个变量的方式。

Atomic包里的类基本都是使用Unsafe实现的包装类，从而达到了原子性的操作。然后通过将内部的value变量使用 CAS (compare and swap) + volatile和native方法实现原子性。

Atomic包大致可以属于4种类型的原子更新方式，分别是原子更新基本类型、原子更新数组、原子更新引用、原子更新属性。比如AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean等。

可见性

CPU中运行的线程从主存中拷贝共享对象obj到它的CPU缓存，把对象obj的count变量改为2。但这个变更对运行在右边CPU中的线程不可见，因为这个更改还没有flush到主存中：要解决共享对象可见性这个问题，我们可以使用java volatile关键字或者是加锁

有序性

在执行程序时，为了提高性能，编译器和处理器常常会对指令做重排序。

Java提供了两个关键字volatile和synchronized来保证多线程之间操作的有序性,volatile关键字本身通过加入内存屏障来禁止指令的重排序，而synchronized关键字通过一个变量在同一时间只允许有一个线程对其进行加锁的规则来实现。

参考资料

• JMM和底层实现原理
• JMM概述
• Java中Atomic包的原理和分析

这篇关于JMM实现原理的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！