前言

本來想著給自己放松一下，刷刷博客，突然被幾道面試題難倒！引用類型有哪些？有什么區(qū)別？說說你對(duì)JMM內(nèi)存模型的理解？為什么需要JMM？多線程有什么用？似乎有點(diǎn)模糊了，那就大概看一下面試題吧。好記性不如爛鍵盤

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說說你對(duì)JMM內(nèi)存模型的理解？為什么需要JMM？

隨著CPU和內(nèi)存的發(fā)展速度差異的問題，導(dǎo)致CPU的速度遠(yuǎn)快于內(nèi)存，所以現(xiàn)在的CPU加入了高速緩存，高速緩存一般可以分為L(zhǎng)1、L2、L3三級(jí)緩存。基于上面的例子我們知道了這導(dǎo)致了緩存一致性的問題，所以加入了緩存一致性協(xié)議，同時(shí)導(dǎo)致了內(nèi)存可見性的問題，而編譯器和CPU的重排序?qū)е铝嗽有院陀行蛐缘膯栴}，JMM內(nèi)存模型正是對(duì)多線程操作下的一系列規(guī)范約束，因?yàn)椴豢赡茏岅惞蛦T的代碼去兼容所有的CPU，通過JMM我們才屏蔽了不同硬件和操作系統(tǒng)內(nèi)存的訪問差異，這樣保證了Java程序在不同的平臺(tái)下達(dá)到一致的內(nèi)存訪問效果，同時(shí)也是保證在高效并發(fā)的時(shí)候程序能夠正確執(zhí)行。

• 原子性：Java內(nèi)存模型通過read、load、assign、use、store、write來保證原子性操作，此外還有l(wèi)ock和unlock，直接對(duì)應(yīng)著synchronized關(guān)鍵字的monitorenter和monitorexit字節(jié)碼指令。
• 可見性：可見性的問題在上面的回答已經(jīng)說過，Java保證可見性可以認(rèn)為通過volatile、synchronized、final來實(shí)現(xiàn)。
• 有序性：由于處理器和編譯器的重排序?qū)е碌挠行蛐詥栴}，Java通過volatile、synchronized來保證。

happen-before規(guī)則

雖然指令重排提高了并發(fā)的性能，但是Java虛擬機(jī)會(huì)對(duì)指令重排做出一些規(guī)則限制，并不能讓所有的指令都隨意的改變執(zhí)行位置，主要有以下幾點(diǎn)：

1. 單線程每個(gè)操作，happen-before于該線程中任意后續(xù)操作
2. volatile寫happen-before與后續(xù)對(duì)這個(gè)變量的讀
3. synchronized解鎖happen-before后續(xù)對(duì)這個(gè)鎖的加鎖
4. final變量的寫happen-before于final域?qū)ο蟮淖x，happen-before后續(xù)對(duì)final變量的讀
5. 傳遞性規(guī)則，A先于B，B先于C，那么A一定先于C發(fā)生

說了半天，到底工作內(nèi)存和主內(nèi)存是什么？

主內(nèi)存可以認(rèn)為就是物理內(nèi)存，Java內(nèi)存模型中實(shí)際就是虛擬機(jī)內(nèi)存的一部分。而工作內(nèi)存就是CPU緩存，他有可能是寄存器也有可能是L1\L2\L3緩存，都是有可能的。

多線程有什么用？

一個(gè)可能在很多人看來很扯淡的一個(gè)問題：我會(huì)用多線程就好了，還管它有什么用？在我看來，這個(gè)回答更扯淡。所謂"知其然知其所以然"，“會(huì)用"只是"知其然”，“為什么用"才是"知其所以然”，只有達(dá)到"知其然知其所以然"的程度才可以說是把一個(gè)知識(shí)點(diǎn)運(yùn)用自如。OK，下面說說我對(duì)這個(gè)問題的看法：
（1）發(fā)揮多核CPU的優(yōu)勢(shì)
隨著工業(yè)的進(jìn)步，現(xiàn)在的筆記本、臺(tái)式機(jī)乃至商用的應(yīng)用服務(wù)器至少也都是雙核的，4核、8核甚至16核的也都不少見，如果是單線程的程序，那么在雙核CPU上就浪費(fèi)了50%，在4核CPU上就浪費(fèi)了75%。單核CPU上所謂的"多線程"那是假的多線程，同一時(shí)間處理器只會(huì)處理一段邏輯，只不過線程之間切換得比較快，看著像多個(gè)線程"同時(shí)"運(yùn)行罷了。多核CPU上的多線程才是真正的多線程，它能讓你的多段邏輯同時(shí)工作，多線程，可以真正發(fā)揮出多核CPU的優(yōu)勢(shì)來，達(dá)到充分利用CPU的目的。
（2）防止阻塞
從程序運(yùn)行效率的角度來看，單核CPU不但不會(huì)發(fā)揮出多線程的優(yōu)勢(shì)，反而會(huì)因?yàn)樵趩魏薈PU上運(yùn)行多線程導(dǎo)致線程上下文的切換，而降低程序整體的效率。但是單核CPU我們還是要應(yīng)用多線程，就是為了防止阻塞。試想，如果單核CPU使用單線程，那么只要這個(gè)線程阻塞了，比方說遠(yuǎn)程讀取某個(gè)數(shù)據(jù)吧，對(duì)端遲遲未返回又沒有設(shè)置超時(shí)時(shí)間，那么你的整個(gè)程序在數(shù)據(jù)返回回來之前就停止運(yùn)行了。多線程可以防止這個(gè)問題，多條線程同時(shí)運(yùn)行，哪怕一條線程的代碼執(zhí)行讀取數(shù)據(jù)阻塞，也不會(huì)影響其它任務(wù)的執(zhí)行。
（3）便于建模
這是另外一個(gè)沒有這么明顯的優(yōu)點(diǎn)了。假設(shè)有一個(gè)大的任務(wù)A，單線程編程，那么就要考慮很多，建立整個(gè)程序模型比較麻煩。但是如果把這個(gè)大的任務(wù)A分解成幾個(gè)小任務(wù)，任務(wù)B、任務(wù)C、任務(wù)D，分別建立程序模型，并通過多線程分別運(yùn)行這幾個(gè)任務(wù)，那就簡(jiǎn)單很多了。