JAVA内存模型-深入理解CPU-STACK内存走向

JAVA 内存模型-堆和栈：

堆栈存储结构

• 堆 存放运行时创建的对象、数组。为JVM的主内存，为所有线程共享。
• 栈 每一个jvm里的线程都拥有自己的线程栈，保存当前线程调用的方法执行的信息，引用堆区对象时 执行拷贝，在线程执行时修改拷贝对象，执行结束后再同步回堆区。一个线程只能访问自己的线程栈内的变量（从堆区拷贝的对象、方法内创建的对象、数组、以及基本数据类型）

JAVA 对象存储在堆中 、调用栈本地变量存储在线程栈中：

简单理解计算机硬件内存模型

现在的计算机通常都是多核的，最便宜的某讯云服务器都是2核的处理器。
cpu可以在某一时刻运行一个线程，多核则意味着可以支持多线程。放到Java中应用则是多线程（并发）执行。

简单的CPU硬件内存架构图

上面从上倒下存储区依次为 CPU寄存器、CPU缓存区、运行时内存主存区
主存区是共享的，而CPU部分都是封闭的

可以这样理解， Inter 9900是8核的， 则至少包含 8个CPU寄存器区块、CPU缓存区块
RAM-Main Memory 就是一根8G的内存条
此处先以单核单线程执行来理解，下面才好理解多线程的相关问题
Java运行是跑在JVM上的，JVM是在RAM上创建的。抽象的理解为JVM就是RAM主存区的一小块

CPU存储区 按读取速度依次分为 RAM-主存区（线程共享） 通常情况下，当一个CPU需要读取主存时，他会将主存的部分读到CPU缓存中（我理解为拷贝），也可能从缓存中读取部分内容到内存寄存器中，然后在寄存器中执行操作。当CPU需要将结果写入到主存时，他会将内部寄存器的值刷新到缓存中，然后在某个时间点将值刷新回主存区。

JVA内存模型和硬件内存架构之间的桥接

多线程

cpu包含多个核，所有的核都可并行执行线程任务，也就是支持多线程（Java并发），此时就会引发一些问题。

• A.线程对共享变量修改的可见性

• B.当读/写核检查共享变量时出现 race conditions（竞态条件）

共享对象的可见性

假设线程A、B线程都对count进行+1，依次开启AB线程，实际期望B线程应做 cout=2+1。但是因为B线程在读取count时，A线程并未修改后的结果写会主存取，所以B线程读取的还是count=1。

为了避免并发线程操作变量时，重新获取对状态时不能获取准确的结果。可能是存储区不同，可能是线程不同。
使用volatile 关键字修饰变量 可以保证总是从主存区读取，且如果这个变量被volatile修饰，则总是会被写入到主存区。

竞态条件（race conditions）

如果多线程操作一个资源时对访问顺序敏感，（B线程必须等A线程操作完资源后执行）就存在竞态条件，导致竞态条件发生的代码去称作临界区。
在java中 对临界区使用 同步锁 就可以避免竞态条件。如synchronized

*** END
参考：http://ifeve.com/java-memory-model-6/