什么是 Java 内存模型？
导致可见性的原因是缓存，导致有序性的原因是编译优化，解决可见性、有序性最直接的办法就是禁用缓存和编译优化，但是这样问题虽然解决了，程序的性能就堪忧了。
合理的方案应该是按需禁用缓存以及编译优化。 那么，如何做到“按需禁用”呢？对于并发程序，何时禁用缓存以及编译优化只有程序员知道，那所谓“按需禁用”其实就是指按照程序员的要求来禁用。所以，为了解决可见性和有序性问题，只需要提供给程序员按需禁用缓存和编译优化的方法即可。
Java 内存模型是个很复杂的规范，可以从不同的视角来解读，站在我们这些程序员的视角，本质上可以理解为，Java 内存模型规范了 JVM 如何提供按需禁用缓存和编译优化的方法。具体来说，这些方法包括 volatile、synchronized 和 final 三个关键字，以及六项 Happens-Before 规则。
使用 volatile 的困惑
volatile 关键字并不是 Java 语言的特产，古老的 C 语言里也有，它最原始的意义就是禁用 CPU 缓存。
// 以下代码来源于【参考1】
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？
}
}
}
上面的示例代码，假设线程 A 执行 writer() 方法，按照 volatile 语义，会把变量 “v=true” 写入内存；假设线程 B 执行 reader() 方法，同样按照 volatile 语义，线程 B 会从内存中读取变量 v，如果线程 B 看到 “v == true” 时，那么线程 B 看到的变量 x 是多少呢？直觉上看，应该是 42，那实际应该是多少呢？这个要看 Java 的版本，如果在低于 1.5 版本上运行，x 可能是 42，也有可能是 0；如果在 1.5 以上的版本上运行，x 就是等于 42。
分析一下，为什么 1.5 以前的版本会出现 x = 0 的情况呢？我相信你一定想到了，变量 x 可能被 CPU 缓存而导致可见性问题。这个问题在 1.5 版本已经被圆满解决了。
Java 内存模型在 1.5 版本对 volatile 语义进行了增强。运用了 Happens-Before 规则。
Happens-Before 规则
Happens-Before 规则:前面一个操作的结果对后续操作是可见的。 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。
1. 程序的顺序性规则
程序的顺序性规则：是指在一个线程中，按照程序顺序，前面的操作 Happens-Before 于后续的任意操作。
2. volatile 变量规则
volatile 变量规则：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。
volatile实现内存可见性原理：内存屏障（Memory Barrier）
内存屏障（Memory Barrier）是一种CPU指令，用于控制特定条件下的重排序和内存可见性问题。Java
编译器也会根据内存屏障的规则禁止重排序
写操作时，通过在写操作指令后加入一条store屏障指令，让本地内存中变量的值能够刷新到主内 存中；读操作时，通过在读操作前加入一条load屏障指令，及时读取到变量在主内存的值。
3. 传递性
传递性：是指如果 A Happens-Before B，且 B Happens-Before C，那么 A Happens-Before C。
4. 管程中锁的规则
管程中锁的规则：是指对一个锁的解锁 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。
管程中的锁在 Java 里是隐式实现的，例如下面的代码，在进入同步块之前，会自动加锁，而在代码块执行完会自动释放锁，加锁以及释放锁都是编译器帮我们实现的。
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
5. 线程 start() 规则
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
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
Java 的内存模型是并发编程领域的一次重要创新，之后 C++、C#、Golang 等高级语言都开始支持内存模型。
Java 内存模型里面，最晦涩的部分就是 Happens-Before 规则了，Happens-Before 规则最初是在一篇叫做 Time, Clocks, and the Ordering of Events in a Distributed System 的论文中提出来的，在这篇论文中，Happens-Before 的语义是一种因果关系。
在现实世界里，如果 A 事件是导致 B 事件的起因，那么 A 事件一定是先于（Happens-Before）B 事件发生的，这个就是 Happens-Before 语义的现实理解。
在 Java 语言里面，Happens-Before 的语义本质上是一种可见性，A Happens-Before B 意味着 A 事件对 B 事件来说是可见的，无论 A 事件和 B 事件是否发生在同一个线程里。例如 A 事件发生在线程 1 上，B 事件发生在线程 2 上，Happens-Before 规则保证线程 2 上也能看到 A 事件的发生。
Java 内存模型主要分为两部分，一部分面向你我这种编写并发程序的应用开发人员，另一部分是面向 JVM 的实现人员的，我们可以重点关注前者，也就是和编写并发程序相关的部分，这部分内容的核心就是 Happens-Before 规则。
学习：Java 并发编程实战学习笔记
