jvm虚拟机内存模型(jvm对象内存模型)

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一、Java内存模型详解Java内存模型：深入分析与实例分析

在Java的并发编程世界中，通信和同步是核心要素。Java内存模型主要基于共享内存。每个线程都有私有本地内存，共享变量存储在主内存中。通过Java内存模型（JMM）精确控制线程之间的通信，确保本地内存更新及时同步到主内存，并确保其他线程可以读取最新状态。编译器和处理器的重组行为可能会给内存可见性带来挑战。JMM通过一系列规则智能地处理这些复杂性，以确保内存一致性。

直观地理解，当线程A更新共享变量x时，这个变化会被JMM从本地内存刷新到主内存，然后线程B会读取更新后的值，基本上是如何内存模型有效。

重组现象分为编译器优化、指令级并行和内存系统重组，这可能会导致多线程中出现微妙的问题。JMM使用细粒度规则（例如StoreLoad屏障）来管理和禁止可能导致问题的特定重新排序。例如，StoreLoad屏确保内存访问顺序的全局一致性，即使在多处理器架构中也是如此。

内存模型中的关键概念

JMM充当语言级抽象，以确保跨平台的内存可见性。重新排列处理器可能会导致内存操作以与预期不同的顺序执行。编译器通过插入内存屏障指令来保持一致性，例如LoadLoad、StoreStore、LoadStore，其中StoreLoad屏障是最全面的，可以确保内存操作的顺序一致性，尽管这可能会增加处理器开销。

JSR-133引入了happens-before的概念，它定义了操作之间的内存可见性。此概念并不强制操作按特定顺序执行，而是要求先前的操作对后续操作可见。happens-before关系与JMM密切相关，它简化了理解内存重组的复杂性。数据依赖关系分为三种类型，编译器和处理器遵循这些规则来确保单线程程序的执行顺序保持不变。

重新排序和多线程示例

在多线程编程中，重新排序可能会损坏线程B读取的共享变量值，尤其是在线程A更新之后。控制依赖性可能会导致处理器执行推测执行，这可能会导致多线程中出现意外结果。JMM确保（如SynchronizedExample中所示）正确同步的代码遵循顺序一致性，即所有线程看到的操作顺序保持一致。

JMM通过互斥执行来限制关键部分的重新排序，同时允许编译器和处理器执行性能优化。对于未正确同步的程序，JMM提供基本的内存可见性保证，但不保证完全符合顺序一致性模型。这些差异体现在单线程操作的顺序、long/double类型的原子性以及处理器总线机制可能导致的非原子读写上。

当涉及到内存可见性时，比如计算圆面积的例子，JMM确保涉及内存操作的代码为所有线程呈现一致的结果。JMM的简单概述如下：

在循环方向代码中，happens-before的关系是A->B，B->C，虽然A-B的顺序没有先后顺序。对结果的影响，JMM强调这些关系对于理解内存模型至关重要。
JMM区分影响执行结果的重组和允许优化的重组。前者是必须禁止的，而后者则允许在保证一致性的同时进行性能优化。
JMM设计图强调其内存可见性保证的简单性以及对编译器和处理器的最小约束。

内存可见性的核心价值在于，正确同步的代码可以保证执行结果的一致性，无论是单线程还是多线程。同时，JMM对不完全同步的场景提供了基础的保护，保证不会出现毫无根据的问题。

最后，JSR-133引入的volatile和final关键字提高了内存可见性，保证了代码的正确性和初始化的安全性。总体而言，Java内存模型是一种平衡，旨在满足程序员的编程需求，同时保持与编译器和处理器优化的兼容性。

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二、关于JAVA内存模型与MESI协议？

深入探讨Java内存模型和MESI协议：它们如何协同工作

内存世界的两个守护者：MESI和JMM

MESI（正式名称为Modified、Exclusive、Shared、Invalid）是一种重要的缓存一致性协议，它保证多核处理器中多个缓存副本之间共享变量的同步一致性，并提供数据避免混乱和冲突的能力。

JMM，Java内存模型的一个阶段

相比之下，JMM（JavaMemoryModel）是一个Java语言级别的概念，专注于内存。一致性，尤其是并发编程的三个主要属性：原子性（保证操作不可分割）、有序性（操作执行的顺序与代码编写的顺序相匹配）、可见性（共享变量（可视化更新）线程之间）。JMM通过volatile和Synchronized等关键字来实现这些功能，以确保程序在多线程环境中按照程序员的预期运行。

硬件和编程之间的桥梁：工作内存和缓存

在Java多线程中，每个线程都有自己的工作内存和主内存并进行交互。与彼此。这里的工作内存类似于计算机的硬件缓存，但各自侧重于不同的区域。当多个线程不一致地访问共享变量时，内存一致性问题出现在程序级别，而不是由于缓存级别的硬件争用。因此，了解内存一致性和缓存一致性之间的区别非常重要。

MESI和内存一致性模型集成

缓存一致性协议（例如MESI）在实现内存一致性模型的过程中发挥着作用。一个幕后英雄角色。通过协调缓存之间的数据状态，它间接支持多线程并发操作的内存模型规范。换句话说，当涉及到内存一致性问题时，JMM可能会依赖缓存一致性协议来保证底层的同步协调。

综上所述，虽然MESI协议和Java内存模型（JMM）看似独立，但在多线程编程的世界里它们实际上是相互依赖的，共同维护程序。重要元素。了解它们的协作有助于您编写高效且可靠的并发代码。

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三、jmm在jvm的哪部分JMM（JavaMemoryModel）是Java虚拟机规范中定义的内存模型，用于指定多个线程同时访问内存时内存的可见性、顺序和原子性。JMM不是JVM的一部分，而是JVM规范的一部分，Java语言规范的一部分。
JMM规范了Java程序的内存读写行为和访问限制，保证多线程同时访问共享内存时的数据安全。JVM实现了JMM规范，负责保证Java程序内存模型的正确性。JVM在运行Java程序时，按照JMM规范保证多线程同时访问共享内存时的内存可见性、有序性和原子性，从而保证Java程序的正确性。