Java 内存模型是什么？¶
结论¶
Java 内存模型（JMM，Java Memory Model） 是一种规范，定义了多线程之间如何通过内存共享变量进行交互，以及在并发场景下可见性、有序性、原子性如何保证。它不是 JVM 堆/栈那种"运行时内存分区"，而是并发语义层面的抽象。
JMM 解决什么问题¶
现代 CPU 有多级缓存、指令重排，编译器也会优化。这会导致一个线程写的变量，另一个线程看不到；或者代码执行顺序和源码不一致。JMM 规定了：
- 原子性（Atomicity）：操作不可分割。
- 可见性（Visibility）：一个线程的写对其他线程立即可见。
- 有序性（Ordering）：禁止指令重排的某些组合。
主内存与工作内存¶
JMM 抽象：
- 主内存（Main Memory）：所有共享变量存储在这里。
- 工作内存（Working Memory）：每个线程私有，保存该线程用到的变量副本。
线程不能直接读写主内存，必须先把变量复制到工作内存，操作完再写回主内存。
happens-before 原则¶
JMM 通过 happens-before 规则描述操作之间的可见性与顺序，这是最核心的一组规则：
- 程序顺序规则：同一线程中，前面的操作 happens-before 后面的操作。
- 监视器锁规则：unlock happens-before 后续对同一把锁的 lock。
- volatile 变量规则：volatile 写 happens-before 后续对该变量的读。
- 传递性：A happens-before B，B happens-before C，则 A happens-before C。
- 线程启动规则：
Thread.start()happens-before 该线程的每个动作。 - 线程终止规则：线程中所有操作 happens-before 其他线程检测到该线程结束（
join()返回）。 - 对象终结规则：对象构造完成 happens-before
finalize()开始。
关键字的 JMM 语义¶
- volatile：保证可见性 + 禁止指令重排（不保证原子性，除了单个 long/double 的原子性）。
- synchronized：保证原子性 + 可见性 + 有序性（lock/unlock 语义）。
- final：初始化过程禁止重排，保证构造完成后 final 字段对其他线程可见。
重排序类型¶
- 编译器优化重排
- CPU 指令重排
- 内存系统重排（缓存导致的"乱序"现象）
JMM 通过内存屏障（Memory Barrier）禁止特定类型的重排。
面试加分
- JMM ≠ JVM 内存结构（堆/栈/方法区），前者是并发规范，后者是运行时数据区。
- 双重检查锁定（DCL）单例必须用
volatile，就是为了禁止new Singleton()的指令重排（分配内存、初始化、引用赋值三步可能被重排）。