JMM原理篇

Java中的JMM模型是建立在硬件的内存模型之上的，它通过一系列规则来限制编译器和处理器对内存的重排序，以保证多线程程序的正确性。JMM模型中最重要的概念是主内存和工作内存。

主内存是Java虚拟机中的一块内存区域，是所有线程共享的。它存储了所有的变量和对象，包括实例字段、静态字段和数组元素。主内存可以被多个线程同时访问。

工作内存是每个线程独有的一块内存区域，它存储了线程需要使用的变量和对象的副本。线程对变量的所有操作都是在工作内存中进行的，而不是直接在主内存中进行。

JMM模型通过一系列规则来描述线程如何与主内存进行交互。其中最重要的规则包括：原子性、可见性和有序性。

原子性保证了一个操作是不可分割的，要么完全执行，要么不执行。JMM模型保证了基本数据类型的读写操作具有原子性。而对于非原子性的操作，可以使用synchronized或者volatile关键字进行同步。

可见性保证了当一个线程修改了变量的值，其他线程能够立即看到这个修改。JMM模型通过在特定的时机刷新变量的值到主内存，以及在特定的时机将主内存中的变量值刷新到工作内存，来实现可见性。volatile关键字可以保证变量的可见性。

有序性保证了程序执行的顺序与代码的编写顺序一致。JMM模型通过禁止特定类型的重排序来保证有序性。volatile关键字和synchronized关键字都可以保证有序性。

下面是一段示例代码，我们来看看JMM模型在实际代码中的应用：

public class JMMExample {
    private static boolean flag = false;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            while (!flag) {
                // do something
            }
            System.out.println("Thread 1 finished");
        });
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            flag = true;
            System.out.println("Thread 2 finished");
        });
        thread1.start();
        Thread.sleep(1000); // 确保thread1先启动
        thread2.start();
    }
}

在这个例子中，我们有两个线程，一个线程不断地检查flag的值，另一个线程修改flag的值。我们希望当flag的值变为true时，第一个线程能够停止循环并输出"Thread 1 finished"。

但是，由于JMM模型的可见性规则，第一个线程可能无法看到flag的修改，导致无法停止循环。为了解决这个问题，我们可以将flag声明为volatile：

private static volatile boolean flag = false;

这样就能够保证变量的可见性，第一个线程能够正确地看到flag的修改。

以上是对JMM模型底层实现的简单解析，带上了代码示例。深入了解JMM模型的实现原理对于编写多线程程序非常重要，可以帮助我们避免出现并发相关的问题。