面试官：我记得我上次问为什么会有Java内存模型面试官：我记得你最后的回答是：为了屏蔽硬件和操作系统内存访问的各种差异，Java提出了“Java内存模型”的规范，保证了Java程序在各种平台上访问内存时都能得到一致的结果。内容？考生：嗯，在讲之前，我还是要强调一下：Java内存模型是一个“标准”，Java虚拟机实现了这个规范。考生：Java内存模型的主要内容，个人认为有以下几篇（后面会解释）面试官：那你从第一点说起？先说说Java内存模型的抽象结构？候选人：嗯。Java内存模型定义：Java线程与内存数据交互的规范。考生：线程之间的“共享变量”存储在“主内存”中，每个线程都有自己私有的“本地内存”，“本地内存”存储线程的副本，用于读/写共享变量。考生：本机内存是Java内存模型的抽象，并不真正存在。考生：顺便画个图，看图你就明白了。考生：Java内存模型规定线程对变量的所有操作都必须在“本地内存”中进行，而“不能直接读写主存”的变量考生：Java内存模型定义了8个操作来完成“如何实现”avariableFrommainmemorytolocalmemory,andvariableshowtogofromlocalmemorytomainmemory》候选：read/load/use/assign/store/write/lock/unlockoperation一次读写涵盖了这些操作，我会画另一张图告诉你候选人：明白了吗？无非就是读写中用到的各种操作(:面试官:明白了，很简单，happen-beforenext是什么？应试者：嗯，好吧(:应试者：按我的理解，happen-before其实就是它也是一套“规则”，Java内存模型定义这套规则的目的是为了解释“操作之间”的内存“可见性”候选者：上次讲“指令重排”时提到过，在两者的CPU中还有编译器存在指令重排的问题考生：虽然指令重排可以提高运行效率，但是在并发编程中，我们也希望“程序结果”能够由我们来控制。考生：说白了就是：在一些重要的场景下，这组操作是不能重排序的，“前一个操作的结果必须对后面的操作可见”。面试官：嗯……考生：所以，Java内存模型提出了一套规则，叫做happen-before。规则一共8条候选：比如传递性、volatile变量规则、程序顺序规则、监视器锁规则……（看规则的意思就知道，这个不难）考生：只要记住有像happen-before这样的规则。只要我们写的代码在这些规则下，前面操作的结果对后面的操作是可见的，就不会发生重排序。面试官：我明白你的意思面试官：那最后说说volatile吧？考生：嗯，volatile是Java中的关键字候选：为什么Java内存模型经常讲关键字volatile？我觉得主要是因为它的特点：visibilityandorder（禁止重排序）考生：Java内存模型的规范很大程度上就是为了解决visibility和order的问题。采访者：说说它的原理吧。volatile关键字是如何实现可见性和有序性的？Java内存模型定义了4种类型的内存屏障，以实现volatile的有序性和可见性。“标准”是LoadLoad/LoadStore/StoreLoad/StoreStore的候选者：回到volatile，说白了，就是在volatile前后加上“内存屏障”，让编译器和CPU无法重新排序，导致序列，并且写入volatile变量对其他线程可见。考生：Java内存模型定义了规范，那么Java虚拟机就得实现是吧？面试官：嗯……应聘者：之前看过Hotspot虚拟机的实现。在“汇编”层面，其实是通过Lock前缀指令实现的，而不是各种fence指令（主要是简单。因为大部分平台都是支持lock指令的，而fence指令是针对x86平台的）。考生：lock指令可以保证：禁止CPU和编译器的重排序（保证顺序），保证CPU写给内核的指令能立即生效，其他内核的缓存数据无效（保证可见性）.面试官：那你提到这个，我想问下volatile和MESI协议有什么关系？候选人：他们没有直接关系。考生：Java内存模型侧重于编程语言层面，是一种高维抽象。MESI是一种CPU缓存一致性协议。不同的CPU架构是不同的。有的CPU可能根本就没有用MESI协议……考生：就是MESI名气大，所以大家都拿他举例。而MESI可能只在“特定场景”使用，实现volatile可见性/排序（：面试官：嗯...考生：为了让Java程序员屏蔽以上底层知识，快速入门使用volatile变量考生：发生-Java内存模型的规则之前有一个volatile变量规则的定义候选者：这条规则的内容实际上是：对一个volatile变量的写操作与后续对该volatile变量的写操作进行比较可见的读操作候选者：它由happen-before规则规定：只要变量声明了volatile关键字，写完再读，写的值必须是读可见的（可见性，有序性）面试官：嗯……明白了这篇文章总结：为什么会有Java内存模型：为了屏蔽硬件和操作系统访问内存的各种差异，Java提出了“Java内存模型”规范，保证了Java程序在各种平台上访问内存的一致性。作用Java内存模型抽象结构：线程间的“共享变量”存储在“主存”中，每个线程都有自己私有的“本地内存”，“本地内存”存储线程读写共享变量的副本多变的。线程对变量的所有操作都必须在“本地内存”中进行，变量“不能直接读写主内存”happen-before规则：Java内存模型规定在某些场景下（共8条）,前面一个操作的结果必须对后面的操作可见。这8条规则就变成了happen-before规则volatile：volatile是Java中的关键字，修饰的变量可见且有序（不会重新排序）。可见性由happen-before规则完成，顺序由Java内存模型定义的“内存屏障”完成。实际的HotSpot虚拟机实现了Java内存模型规范，底层的汇编是通过Lock指令实现的。欢迎关注我的微信公众号【Java3y】说说Java面试，在线面试官系列持续更新中！【在线面试官-手机版】系列每周更新两期！【在线面试官-电脑】系列每周更新两期！原创不容易啊！！求三个链接！！
