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Java内存模型的概念需要掌握。

Volatile关键字可以说是Java虚拟机提供的最轻的同步机制，但要做到完全正确和完全理解并不容易。volatile关键字与JavaMemoryModel (JMM)有很大关系。本文主要介绍Java内存模型。

1.记忆模型的相关概念

让计算机并发执行一些计算任务和充分利用计算机处理器的性能之间的因果关系看似合理，但实际上两者之间的关系并没有想象的那么简单。复杂性的一个重要来源是大多数计算任务只能由处理器计算来完成。由于计算机存储设备和处理器的计算速度之间存在几个数量级的差异，现代计算机系统必须增加读写速度，尽可能接近处理器计算速度的高速缓存充当了存储器和处理器之间的缓冲区:将计算所需的数据复制到缓冲区中，以便快速进行计算， 并且在计算完成后，计算同步地从缓冲区返回到内存，使得处理器不必等待缓冲区的读写。

基于缓存的存储交互解决了处理器和内存的速度矛盾，但也给计算机系统带来了更高的复杂度，因为它引入了一个新的问题:缓存一致性。

在多处理器系统中，每个处理器都有自己的高速缓存，并共享同一个主存。

2.当多个处理器的计算任务与同一个主存储区时，它们的缓存数据可能不一致。如果真的出现这种情况，同步返回主存时，以谁的缓存数据为基准？

为了解决一致性问题，每个处理器在访问缓存时都必须遵循一些协议，读写时也必须按照协议进行操作。这样的协议包括MSI、MESI、MOSI、Synapse、Firefly、DragonProtocol等。

本文中多次提到的内存模型这个术语，可以理解为在特定的操作协议下，对特定的内存或缓存进行读写和访问的抽象过程。不同结构的物理机可以有不同的存储模型，Java虚拟机也有自己的存储模型。这里介绍的存储操作与硬件的缓存操作进行了比较。

3.除了增加缓存，为了充分利用处理器内部的计算单元，处理器可能会对输入代码的乱序执行进行优化，处理器会在计算后对乱序执行的结果进行重新组织，以保证结果与顺序执行的结果一致，但不能保证程序中每一句的计算顺序与输入代码的计算顺序一致。因此，如果一个计算任务依赖于另一个计算任务的中间结果，则其顺序不能依赖于代码。类似于优化处理器乱序，Java虚拟机的即时编译器也有类似的指令重排序。

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