面試官：我記得上一次已經問過了為什么要有Java內存模型
面試官：我記得你的最終答案是：Java為了屏蔽硬件和操作系統訪問內存的各種差異，提出了「Java內存模型」的規范，保證了Java程序在各種平台下對內存的訪問都能得到一致效果
候選者：嗯，對的
面試官：要不，你今天再來講講Java內存模型這里邊的內容唄？
候選者：嗯，在講之前還是得強調下：Java內存模型它是一種「規范」，Java虛擬機會實現這個規范。
候選者：Java內存模型主要的內容，我個人覺得有以下幾塊吧
候選者：1. Java內存模型的抽象結構
候選者：2. happen-before規則
候選者：3.對volatile內存語義的探討（這塊我后面再好好解釋）
面試官：那要不你就從第一點開始唄？先聊下Java內存模型的抽象結構？
候選者：嗯。Java內存模型定義了：Java線程對內存數據進行交互的規范。
候選者：線程之間的「共享變量」存儲在「主內存」中，每個線程都有自己私有的「本地內存」，「本地內存」存儲了該線程以讀/寫共享變量的副本。
候選者：本地內存是Java內存模型的抽象概念，並不是真實存在的。
候選者：順便畫個圖吧，看完圖就懂了。
候選者：Java內存模型規定了：線程對變量的所有操作都必須在「本地內存」進行，「不能直接讀寫主內存」的變量
候選者：Java內存模型定義了8種操作來完成「變量如何從主內存到本地內存，以及變量如何從本地內存到主內存」
候選者：分別是read/load/use/assign/store/write/lock/unlock操作
候選者：看着8個操作很多，對變量的一次讀寫就涵蓋了這些操作了，我再畫個圖給你講講
候選者：懂了吧？無非就是讀寫用到了各個操作（：
面試官：懂了，很簡單，接下來說什么是happen-before吧？
候選者：嗯，好的（：
候選者：按我的理解下，happen-before實際上也是一套「規則」。Java內存模型定義了這套規則，目的是為了闡述「操作之間」的內存「可見性」
候選者：從上次講述「指令重排」就提到了，在CPU和編譯器層面上都有指令重排的問題。
候選者：指令重排雖然是能提高運行的效率，但在並發編程中，我們在兼顧「效率」的前提下，還希望「程序結果」能由我們掌控的。
候選者：說白了就是：在某些重要的場景下，這一組操作都不能進行重排序，「前面一個操作的結果對后續操作必須是可見的」。
面試官：嗯...
候選者：於是，Java內存模型就提出了happen-before這套規則，規則總共有8條
候選者：比如傳遞性、volatile變量規則、程序順序規則、監視器鎖的規則...（具體看規則的含義就好了，這塊不難）
候選者：只要記住，有了happen-before這些規則。我們寫的代碼只要在這些規則下，前一個操作的結果對后續操作是可見的，是不會發生重排序的。
面試官：我明白你的意思了
面試官：那最后說下volatile？
候選者：嗯，volatile是Java的一個關鍵字
候選者：為什么講Java內存模型往往就會講到volatile這個關鍵字呢，我覺得主要是它的特性：可見性和有序性(禁止重排序)
候選者：Java內存模型這個規范，很大程度下就是為了解決可見性和有序性的問題。
面試官：那你來講講它的原理吧，volatile這個關鍵字是怎么做到可見性和有序性的
候選者：Java內存模型為了實現volatile有序性和可見性，定義了4種內存屏障的「規范」，分別是LoadLoad/LoadStore/StoreLoad/StoreStore
候選者：回到volatile上，說白了，就是在volatile「前后」加上「內存屏障」，使得編譯器和CPU無法進行重排序，致使有序，並且寫volatile變量對其他線程可見。
候選者：Java內存模型定義了規范，那Java虛擬機就得實現啊，是不是？
面試官：嗯...
候選者：之前看過Hotspot虛擬機的實現，在「匯編」層面上實際是通過Lock前綴指令來實現的，而不是各種fence指令（主要原因就是簡便。因為大部分平台都支持lock指令，而fence指令是x86平台的）。
候選者：lock指令能保證：禁止CPU和編譯器的重排序（保證了有序性）、保證CPU寫核心的指令可以立即生效且其他核心的緩存數據失效（保證了可見性）。
面試官：那你提到這了，我想問問volatile和MESI協議是啥關系？
候選者：它們沒有直接的關聯。
候選者：Java內存模型關注的是編程語言層面上，它是高維度的抽象。MESI是CPU緩存一致性協議，不同的CPU架構都不一樣，可能有的CPU壓根就沒用MESI協議...
候選者：只不過MESI名聲大，大家就都拿他來舉例子了。而MESI可能只是在「特定的場景下」為實現volatile的可見性/有序性而使用到的一部分罷了（：
面試官：嗯...
候選者：為了讓Java程序員屏蔽上面這些底層知識，快速地入門使用volatile變量
候選者：Java內存模型的happen-before規則中就有對volatile變量規則的定義
候選者：這條規則的內容其實就是：對一個 volatile 變量的寫操作相對於后續對這個 volatile 變量的讀操作可見
候選者：它通過happen-before規則來規定：只要變量聲明了volatile 關鍵字，寫后再讀，讀必須可見寫的值。（可見性、有序性）
面試官：嗯...了解了
本文總結：
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為什么存在Java內存模型：Java為了屏蔽硬件和操作系統訪問內存的各種差異，提出了「Java內存模型」的規范，保證了Java程序在各種平台下對內存的訪問都能得到一致效果
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Java內存模型抽象結構：線程之間的「共享變量」存儲在「主內存」中，每個線程都有自己私有的「本地內存」，「本地內存」存儲了該線程以讀/寫共享變量的副本。線程對變量的所有操作都必須在「本地內存」進行，而「不能直接讀寫主內存」的變量
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happen-before規則：Java內存模型規定在某些場景下（一共8條），前面一個操作的結果對后續操作必須是可見的。這8條規則成為happen-before規則
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volatile：volatile是Java的關鍵字，修飾的變量是可見性且有序的（不會被重排序）。可見性由happen-before規則完成，有序性由Java內存模型定義的「內存屏障」完成，實際HotSpot虛擬機實現Java內存模型規范，匯編底層通過Lock指令來實現。
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