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一.简介
JMM是一个规范，感兴趣可以查看JSR113标准，描述了JVM平台上多线程程序的语义，具体包括一个线程对共享变量的写入何时能被其他线程“看到”。
二.内存模型
当指令在CPU上运行的时候，会先将运算需要的数据从内存中复制一份到CPU的高速缓存当中，那么CPU进行计算时就可以直接从它的高速缓存读取数据和向其中写入数据，当运算结束之后，再将高速缓存中的数据刷新到主存当中。（现代CPU其实是有多级缓存的，但是为了简单起见就没介绍了，因为我觉得这里不介绍CPU多级缓存不会影响对JMM的理解）。
三.Happens-Before 规则
Happens-Before 并不是说前面一个操作发生后续操作的前面，真正表达：前面一个操作的结果对后续操作是可见。
Happens-Before 约束了编译器的优化行为，虽允许编译器优化，但是要求编译器优化后一定遵守Happens-Before 规则。
3.1 规则
1.程序的顺序性规则
这条规则是指一个线程中，按照程序顺序，前面的操作Happens-Before于后续任意操作。
class VolatileExample {
int x = 0;
volatile boolean v = false;
public void writer() {
x = 42;
v = true;
}
public void reader() {
if (v == true) {
// 这里x会是多少呢？
}
}
}
按照程序的顺序，第六行代码“x = 42;” Happens-Before 于第 七 行代码 “v = true;”，这就是规则 1 的内容，也比较符合单线程里面的思维：程序前面对某个变量的修改一定是对后续操作可见的。
2.volatile 变量规则
这条规则则是指对一个volatile变量的写操作， Happens-Before 于后续对这个 volatile 变量的读操作。
3.传递性
这条规则是指如果 A Happens-Before B，且 B Happens-Before C，那么 A Happens-Before C。
class VolatileExample {
int x = 0;
volatile boolean v = false;
public void writer() {
x = 42;
v = true;
}
public void reader() {
if (v == true) {
// 这里x会是多少呢？
}
}
}
从图中，我们可以看到：
- “x=42” Happens-Before 写变量 “v=true” ，这是规则 1 的内容；
- 写变量“v=true” Happens-Before 读变量 “v=true”，这是规则 2 的内容 。
- 再根据这个传递性规则，我们得到结果：“x=42” Happens-Before 读变量“v=true”。
这就是 1.5 版本对 volatile 语义的增强，这个增强意义重大，1.5 版本的并发工具包（java.util.concurrent）就是靠 volatile 语义来搞定可见性的
4.管程中锁的规则
这条规则是指一个锁的解锁 Happens-Before 于后续对这个锁的加锁。
管程是一种通用的同步原语，在 Java 中指的就是 synchronized，synchronized 是 Java 里对管程的实现。
管程中锁在Java里是隐式实现。
synchronized (this) { //此处自动加锁
// x是共享变量,初始值=10
if (this.x < 12) {
this.x = 12;
}
} //此处自动解锁
所以结合规则 4——管程中锁的规则，可以这样理解：假设 x 的初始值是 10，线程 A 执行完代码块后 x 的值会变成 12（执行完自动释放锁），线程 B 进入代码块时，能够看到线程 A 对 x 的写操作，也就是线程 B 能够看到 x==12。这个也是符合我们直觉的，应该不难理解。
5.线程start()规则
这条是关于线程启动的，它是指主线程A启动子线程B后，子线程B能够看到主线程在启动子线程B前面的操作。
换句话说就是，如果线程 A 调用线程 B 的 start() 方法（即在线程 A 中启动线程 B），那么该 start() 操作 Happens-Before 于线程 B 中的任意操作。
Thread B = new Thread(()->{
// 主线程调用B.start()之前
// 所有对共享变量的修改，此处皆可见
// 此例中，var==77
});
// 此处对共享变量var修改
var = 77;
// 主线程启动子线程
B.start();
6.线程join()规则
这条关于线程等待的。它是指主线程 A 等待子线程 B 完成（主线程 A 通过调用子线程 B 的 join() 方法实现），当子线程 B 完成后（主线程 A 中 join() 方法返回），主线程能够看到子线程的操作。当然所谓的“看到”，指的是对共享变量的操作。
换句话说就是，如果在线程 A 中，调用线程 B 的 join() 并成功返回，那么线程 B 中的任意操作 Happens-Before 于该 join() 操作的返回。
Thread B = new Thread(()->{
// 此处对共享变量var修改
var = 66;
});
// 例如此处对共享变量修改，
// 则这个修改结果对线程B可见
// 主线程启动子线程
B.start();
B.join()
// 子线程所有对共享变量的修改
// 在主线程调用B.join()之后皆可见
// 此例中，var==66
7.线程中断规则
对线程 interrupt 方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生。【先中断，后检测】
8.对象终结规则
一个对象的初始化完成先行于发生它的finalize方法的开始。
小结
如果两个操作的执行顺序不能通过 happens-before 原则推导出来，就不能保证他们的执行次序，虚拟机就可以随意的对他们进行重排序。
3.2 final
final修饰变量时，初衷是告诉编译器，这个变量生而不变，可以优化，在 1.5 以后 Java 内存模型对 final 类型变量的重排进行了约束。现在只要我们提供正确构造函数没有“逸出”，就不会出问题了。
“逸出”有点抽象，我们还是举个例子吧，在下面例子中，在构造函数里面将 this 赋值给了全局变量 global.obj，这就是“逸出”，线程通过 global.obj 读取 x 是有可能读到 0 的。因此我们一定要避免“逸出”
final int x;
// 错误的构造函数
public FinalFieldExample() {
x = 3;
y = 4;
// 此处就是讲this逸出，
global.obj = this;
}
参考
《Java并发编程实战》
公众号
名称：大数据计算
微信号：bigdata_limeng
