JVM学习笔记：Java内存模型（JMM）
前言:昨天看了《深入理解Java虚拟机》的第12章，想输出一些内存复习一下Java的内存模型，持续输出文档吧，虽然技术性不是很强。
缓存一致性的问题，如何发生的？
计算机中多个处理器的运算任务都涉及同一块主内存区域时，将可能导致各自的缓存数据不一致，引发缓存一致性的问题。
什么是Java内存模型，你了解过Java内存模型嘛？
Java内存模型，规定所有的变量存储在主内存中，每个线程还有自己的工作内存，线程的工作内存中保存了被该线程使用的变量的副本，线程对变量的所有操作(读取、赋值等)都必须在工作内存中进行，而不能直接读写主内存中的数据。不同的线程之间也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通过主内存来完成。
Java内存中的变量有哪些？
Java内存模型中的变量和Java编程中所说的变量有所区别，它包括了实例字段、静态字段和构成数组对象的元素，不包括局部变量与方法参数。
volatile变量的两个特性？
- 保证此变量对所有线程的可见性，这里的“可见性”是指当一条线程修改了这个变量的值，新值对于其他线程来说是可以立即得知的。而普通变量并做不到这一点，普通变量的值在线程间传递时均需要通过主内存来完成。2. volatile 禁止指令重排序优化，避免指令重排序优化。
基于volatile变量的运算在并发下是线程安全的？
不一定，volatile变量在各个线程的工作内存是不存在内存一致性的问题，但是Java里面的运算符并非原子操作，这导致volatile变量的运算在并发下一样是不安全的。volatile关键字保证了值在当时是正确的，但是在进行运算的时候，其他的线程已经改变了它的值，这是他的值就过期了。
那种情况下可以使用volatile？
运算的结果不依赖变量的当前值，或者能够确保只有单一的线程修改变量的值。变量不需要与其他的状态变量共同参与不变约束。
变量被volatile修饰之后和普通变量会有怎么的不同？
volatile修饰的变量赋值后，多执行了一个lock add 操作，他的作用相当于一个内存屏障，指令重排序不能把后面的指令重排序到内存屏障之前的位置。
变量被volatile修饰的特点？
- 每次使用volatile的值，都必须先从主内存刷新最新的值，用于保证能看见其他线程对volatile变量的修改
- 每次修改volatile的值，都必须立即同步到主内存中，用于保证其他的线程可以看到自己对volatile变量的修改
- volatile修饰的变量不会被指令重排序优化，从而保证代码的执行顺序与程序的顺序相同。
Java内存模型的3个特性？
原子性、可见性与有序性
讲一讲原子性？
Java内存模型直接保证了原子性的操作有:read、load、assign、use、store、write，大致可以认为，基本数据类型的访问、读写都是具有原子性的(long和double除外)。如果需要更大范围的原子性保证，Java内存模型提供了lock和unlock来满足这种需求，Java提供更高层次的字节码指令monitorenter和monitorexit来隐式的使用这两个操作。这两个字节码指令反映到Java代码中就是同步块–synchronized关键字，因此synchronized块之间的操作也具有原子性。
讲一讲可见性？
可见性就是指当一个线程修改了共享变量的值时，其他线程能够立即得知这个修改。volatile的可见性的特殊规则保证了新值能立即同步到主内存，以及每次使用前立即从主内存刷新。
Java中保证可见性的有哪些？
除了volatile，还有synchronized和final。synchronized的可见性是对一个变量执行unlock操作之前，必须先把此变量同步回主内存中。final关键字的可见性是被final修饰的字段在构造器中一旦被初始化完成，那么其他线程中就能看见final字段的值。
讲一讲有序性？
Java内存模型的有序性，如果在本线程内观察，所有操作都是有序的；如果在一个线程中观察另一个线程，所有操作都是无序的。Java语言提供了volatile和synchronized两个关键字来保证线程之间操作的有序性，volatile关键字本身就包含了禁止指令重排序的语义，而synchronized则是一个变量在同一个时刻只允许一条线程对其进行lock操作。
什么是happens-before原则？
happens-before原则是Java内存模型中定义的两项操作之间的偏序关系，比如说操作A先行发生操作B，其实就是说在发生操作B之前，操作A产生的影响能被操作B观察到。
