????????可見性，是由cpu的緩存導致的；有序性，是由編譯優(yōu)化導致的。那么解決可見性、有序性最直接的辦法就是禁止使用緩存和編譯優(yōu)化。雖然這樣解決了問題，但是程序的性能就會出問題。最合理的辦法就是按需禁止使用緩存以及編譯優(yōu)化。所以，為了解決可見性和有序性的問題，只需要提供給程序員按需禁用緩存和編譯優(yōu)化的方法即可，即Java內(nèi)存模型。
Java內(nèi)存模型
????????Java內(nèi)存模型是一種很復雜的規(guī)范，站在我們程序員的視角，本質(zhì)上可以理解為Java內(nèi)存模型規(guī)范了JVM如果提供了按需禁止使用緩存和編譯優(yōu)化的方法。具體來說，這些方法包括volatile、synchronized和final三個關(guān)鍵字，以及六項Happens-Before原則。
volatile關(guān)鍵字
????????volatile關(guān)鍵字，主要是用來聲明變量，用它聲明的變量，就是告訴編譯器，對這個變量的讀寫，不能使用CPU緩存，必須從內(nèi)存中讀取或?qū)懭搿?/p>
class VolatileExample {
int x = 0;
volatile boolean v = false;
public void writer() {
x = 42;
v = true;
}
public void reader() {
if(v == true) {
System.out.println("x = " + ｘ);
}
}
}
????????假設有兩個線程Ａ和Ｂ，線程Ａ先執(zhí)行writer()方法，按照volatile的語義，會把變量“v = ture”寫入內(nèi)存；線程B執(zhí)行reader()方法，同樣按照volatile語義，線程B會從內(nèi)存中讀取變量v，如果線程B看到“v == true”時，那么它看到的x是多少呢？從直覺上看，應該是42，那實際應該是多少呢？那就要看Java版本，低于1.5版本，可能是42，也可能是0；高于1.5版本，就是42。原因就是1.5版本之后，利用Happens-Before的規(guī)則對volatile的語義進行增強。
Happens-Before規(guī)則
????????Happens-Before規(guī)則要表達的是，前面的一個操作的結(jié)果對后續(xù)操作是可見的。與程序員相關(guān)的有如下六項：
- 程序的順序性原則
???????該條規(guī)則是指在一個線程中，按照程序順序，前面的操作Happens-Before與后續(xù)的任意操作。即上面的示例代碼中，在writer()方法中，“x = 42”Happens-Before于“v = true”。 - volatile變量規(guī)則
???????該條規(guī)則是指對一個volatile變量的寫操作，Happens-Before于后續(xù)對這個volatile變量的讀操作。 - 傳遞性
???????該條規(guī)則是指如果A Happens-Before B，且B Happens-Before C，那么A Happens-Before C。
???????就這三條Happens-Before規(guī)則而言，上面的代碼有如下的結(jié)論：
???????1.“x = 42”Happens-Before寫變量“v = true”，這是根據(jù)程序的順序性規(guī)則；
???????2.寫變量“v = true”Happens-Before讀變量“v=true”，這是根據(jù)volatile變量規(guī)則；
???????3.根據(jù)傳遞性，“x=42”Happens-Before讀變量"v=true"。
???????這也是1.5版本后，利用Happens-Before原則對volatile的語義進行了增強。 - 管程中的鎖規(guī)則
???????該條規(guī)則是指一個鎖的解鎖Happens-Before于后續(xù)對這個鎖的加鎖。 - 線程start()規(guī)則
???????該條規(guī)則是指主線程A啟動子線程B后，子線程B能夠看到主線程在啟動子線程B之前的操作。 - 線程join()線程
???????該條規(guī)則是指主線程A等待子線程B完成，當子線程B完成后，主線程能夠看到子線程的操作。
注意，后兩條規(guī)則中，所謂的“看到的操作”指的是對共享變量的操作。
final修飾符
???????final修飾變量時，初衷是告訴編譯器：這個變量生而不變。故其他線程能夠看到已經(jīng)初始化的final實例字段，這是安全的。
Java內(nèi)存模型底層的實現(xiàn)
???????主要是通過內(nèi)存屏障（memory barrier）禁止重排序的，即時編譯器根據(jù)具體的底層體系架構(gòu)，將這些內(nèi)存屏障替換成具體的CPU指令。對于編譯器而言，內(nèi)存屏障將限制它所能做的重排序優(yōu)化。而對于處理器而言，內(nèi)存屏障將會導致緩存的刷新操作。
