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大家好！今天我们来探讨一下Java的内存模型。Java内存模型（Java Memory Model，JMM）设计的目标是定义程序中的各种共享内存顺序，定义了线程之间通过内存进行交互的规则。

首先，我们得了解Java内存模型是在哪个层次上工作的。在这里，Java内存模型直接处理RAM（或者说是一级缓存、寄存器等）。这个模型是被用来完成实例字段、静态字段和构成数组对象的元素的读和写操作。Java内存模型屏蔽了各种硬件和操作系统的内存访问差异，以实现让Java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果。

Java内存模型的主要目标是以定义程序中各个变量（实例字段、静态字段和构成数组对象的元素）的访问规则，在JVM中，规则固定了一个线程对共享变量写入的值对于另一个线程是可见的，而且在何种条件下，读操作可以看到写操作的结果。

### Java内存结构

Java内存主要分为堆（Heap）和栈（Stack）部分。

– 堆：存放所有定义为new的对象。每当创建一个新对象时，JVM会在堆中为它分配内存。
– 栈：每一个线程都有一个私有的Java栈。一个Java栈是由一个个的栈帧组成，每当调用一个方法时，就会创建一个新的栈帧。

### JMM与线程通信

Java内存模型主要解决的就是线程间的通信和同步问题。线程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），本地内存中存储了被该线程使用到的主内存的共享变量的副本拷贝。

线程对共享变量的所有操作都必须在自己的本地内存中进行，而不能直接读写主内存中的数据。然后，线程间的通信（例如 t1 线程写入了变量 v’s 的值，然后 t2 纔线程读取变量 v 的值）必须通过主内存来完成。

### Java内存模型的规定

在JMM中，从主内存跟新数据到各个线程的工作内存，再返回主内存的过程中，Java语言规定了8种操作完成，包括：lock、unlock、read、load、use、assign、store、write。

这8种操作分别包含了：

1. 对一个变量实施lock操作，会清空工作内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前需要重新load或assign的初始化值。
2. 对一个变量unlock前，需要将变量同步回主内存。

总结，理解Java内存模型对于我们写出更有效且没那么多debug的代码是很重要的。JMM其实是围绕着’原子性’、’有序性’和’可见性’三个特性展开的，它们是现代多线程程序中的三大问题。理解了JMM，我们就能更好地理解并发程序的运行原理，从而写出更高效、更安全的并发代码。