一、Java 内存模型
JMM（Java Memory Model）：Java 内存模型，是 Java 虚拟机规范中所定义的一种内存模型，Java 内存模型是标准化的，屏蔽掉了底层不同计算机的区别。也就是说，JMM 是 JVM 中定义的一种并发编程的底层模型机制。
JMM 定义了线程和主内存之间的抽象关系：线程之间的共享变量存储在主内存中，每个线程都有一个私有的本地内存，本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。
JMM 的规定：
所有的共享变量都存储于主内存。这里所说的变量指的是实例变量和类变量，不包含局部变量，因为局部变量是线程私有的，因此不存在竞争问题。
- 每一个线程还存在自己的工作内存，线程的工作内存，保留了被线程使用的变量的工作副本。
- 线程对变量的所有的操作（读，取）都必须在工作内存中完成，而不能直接读写主内存中的变量。
- 不同线程之间也不能直接访问对方工作内存中的变量，线程间变量的值的传递需要通过主内存中转来完成。
JMM 这样的规定可能会导致 在线程修改了本地内存中的共享变量的副本之后，并没有及时的更新到主内存，或者线程没能即时将共享变量的最新值同步到本地内存中，从而使得线程在使用共享变量时的值不是最新值。
JMM模型描述的是共享变量存储在主内存中，而每个线程都有一个自己的本地内存，在这个里面存储了共享变量的副本。
正是因为JMM这样的机制，出现了可见性问题。
那我们要如何解决可见性问题呢？接下来我们就聊聊内存可见性以及可见性问题的解决方案。
二、内存可见性
内存可见性是指当一个线程修改了某个变量的值，其它线程总是能知道这个变量变化。也就是说，如果线程 A 修改了共享变量 V 的值，那么线程 B 在使用 V 的值时，能立即读到 V 的最新值。
内存可见性是指一个线程对某个共享变量的修改，其他的线程能够知道这个变量的变化。
可见性问题的解决方案
我们怎么保证多线程的情况下保证共享变量的可见性呢？也就是一个线程对共享变量的修改，其他的线程也是可见的呢？
这里有两个方案：
- 加锁
- 使用volatile关键字
加锁
使用synchronized进行加锁
/**
* main 方法作为一个主线程
*/
public static void main(String[] args) {
MyThread myThread = new MyThread();
// 开启线程
myThread.start();
// 主线程执行
for (; ; ) {
synchronized (myThread) {
if (myThread.isFlag()) {
System.out.println("主线程访问到 flag 变量");
}
}
}
}
为什么加锁后就保证了变量的内存可见性呢？
因为当一个线程进入 synchronizer 代码块后，线程获取到锁，会清空本地内存，然后从主内存中拷贝共享变量的最新值到本地内存作为副本，执行代码，又将修改后的副本值刷新到主内存中，最后线程释放锁。
这里除了 synchronizer 外，其它锁也能保证变量的内存可见性。
使用 volatile 关键字
使用 volatile 关键字修饰共享变量。
/**
* 子线程类
*/
class MyThread extends Thread {
private volatile boolean flag = false;
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 修改变量值
flag = true;
System.out.println("flag = " + flag);
}
public boolean isFlag() {
return flag;
}
public void setFlag(boolean flag) {
this.flag = flag;
}
}
使用 volatile 修饰共享变量后，每个线程要操作变量时会从主内存中将变量拷贝到本地内存作为副本，当线程操作变量副本并写回主内存后，会通过 CPU 总线嗅探机制告知其他线程该变量副本已经失效，需要重新从主内存中读取。