Java运行时内存区域与硬件内存的关系1
什么是 jmm？在上一篇文章中，我们了解了计算机由于各个硬件的读取速度之间的巨大差距,和充分利用cpu的性能的手段方法，及其所带来的一系列问题：
为了充分压榨cpu的性能， cpu 会对指令乱序执行或者语言的编译器会指令重排 ，让cpu一直工作不停歇，但同时会导致有序性问题。为了平衡cpu的寄存器和内存的速度差异，计算机的cpu 增加了高速缓存，但同时导致了 可见性问题为了平衡cpu 与 i/o 设备的速度差异，操作系统增加了进程、线程概念，以分时复用 cpu，但同时导致了原子性问题。java 是最早尝试提供内存模型的编程语言。由于java 语言是跨平台的，另外各个操作系统总存在一些差异，java在物理机器的基础上抽象出一个内存模型(jmm)
jmm 可以看作是 java 定义的并发编程相关的一组规范，除了抽象了线程和主内存之间的关系之外，其还规定了从 java 源代码到 cpu 可执行指令的这个转化过程要遵守哪些和并发相关的原则和规范，这样就可以屏蔽各个操作系统的差异，简化多线程编程。
java 运行时内存区域与硬件内存的关系java 内存区域和java内存模型有何区别？这是一个非常容易让人混淆的问题，java 内存区域和内存模型完全是不一样的东西，
java 内存区域, 也叫内存区域、jvm内存模型，和 java 虚拟机(jvm)的运行时区域相关，是指 jvm运行时将数据分区域存储，强调对内存空间的划分。java内存模型,也叫内存模型(jmm),是java 定义的并发编程相关的一组规范，除了抽象了线程和主内存之间的关系之外，其还规定了从 java 源代码到 cpu 可执行指令的这个转化过程要遵守哪些和并发相关的原则和规范，屏蔽各个操作系统的差异。通俗点说： jmm规范了程序中变量的访问规则，保证了操作的原子性、可见性、有序性， 我们下文慢慢道来。我们知道jvm 运行时内存区域是分区域的，分为栈、堆等，其实这些都是 jvm 定义的逻辑概念。但在传统的硬件内存架构中是没有栈和堆这种概念。
其中：
图中栈可以细分为：虚拟机栈（jvm stacks）和 本地方法栈（native method stack）虚拟机栈（jvm stacks）： 线程私有，它的生命周期和线程相同 ，描述的是java方法执行的内存模型，每个方法在执行的同时都会创建一个线帧（stack frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息，每个方法从调用直至执行完成的过程，都对应着一个线帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程本地方法栈（native method stack）： 线程私有 ，本地方法栈与虚拟机栈的作用是一样的，只不过虚拟机栈是服务java方法的，而本地方法栈是为虚拟机调用native方法服务的。在java虚拟机规范中对于本地方法栈没有特殊的要求，虚拟机可以自由的实现它，因此 在sun hotspot虚拟机直接把本地方法栈和虚拟机栈合二为一了 。线程开始调用本地方法时，会进入 不再受 jvm 约束的世界。本地方法可以通过 jni(java native interface)来访问虚拟机运行时的数据区，甚至可以调用寄存器，具有和 jvm 相同的能力和权限。jni 类本地方法最著名的应该是 system.currenttimemillis()堆（heap）虚拟机堆是java虚拟机中内存最大的一块，是被所有线程共享的，在虚拟机启动时候创建，java堆唯一的目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存，随着jit编译器的发展和逃逸分析技术的逐渐成熟，栈上分配、标量替换优化的技术将会导致一些微妙的变化，所有的对象都分配在堆上渐渐变得不那么“绝对”了。
java中栈和堆既存在于计算机的高速缓存中，又存在于主存中，所以两者并没有很直接的关系。
java 线程与主内存的关系java 内存模型（jmm） 抽象了线程和主内存之间的关系，就比如说线程之间的共享变量必须存储在主内存中。在 jdk1.2 之前，java 的内存模型实现总是从 主存 （即共享内存）读取变量，是不需要进行特别的注意的。而在当前的 java 内存模型下，线程可以把变量保存 本地内存 （比如机器的寄存器）中，而不是直接在主存中进行读写。这就可能造成一个线程在主存中修改了一个变量的值，而另外一个线程还继续使用它在寄存器中的变量值的拷贝，造成数据的不一致。
什么是主内存？什么是本地内存？主内存 ：所有线程创建的实例对象都存放在主内存中，不管该实例对象是成员变量还是方法中的本地变量(也称局部变量)本地内存 ：每个线程都有一个私有的本地内存来存储共享变量的副本，并且，每个线程只能访问自己的本地内存，无法访问其他线程的本地内存。本地内存是 jmm 抽象出来的一个概念，存储了主内存中的共享变量副本。java 内存模型其实是一种规范，定义了很多东西：
所有的变量都存储在主内存（main memory）中。每个线程都有一个私有的本地内存 （local memory），本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的拷贝副本。线程对变量的所有操作都必须在本地内存中进行，而不能直接读写主内存。不同的线程之间无法直接访问对方本地内存中的变量。这里所讲的主内存、工作内存与 java 内存区域中的 java 堆、栈、方法区等并不是同一个层次的内存划分，这两者基本上是没有关系的，如果两者一定要勉强对应起来，那从变量、主内存、工作内存的定义来看，主内存主要对应于java堆中的对象实例数据部分，而工作内存则对应于虚拟机栈中的部分区域。
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jmm 可以看作是 java 定义的并发编程相关的一组规范，除了抽象了线程和主内存之间的关系之外，其还规定了从 java 源代码到 cpu 可执行指令的这个转化过程要遵守哪些和并发相关的原则和规范，这样就可以屏蔽各个操作系统的差异，简化多线程编程。
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java 内存区域, 也叫内存区域、jvm内存模型，和 java 虚拟机(jvm)的运行时区域相关，是指 jvm运行时将数据分区域存储，强调对内存空间的划分。java内存模型,也叫内存模型(jmm),是java 定义的并发编程相关的一组规范，除了抽象了线程和主内存之间的关系之外，其还规定了从 java 源代码到 cpu 可执行指令的这个转化过程要遵守哪些和并发相关的原则和规范，屏蔽各个操作系统的差异。通俗点说： jmm规范了程序中变量的访问规则，保证了操作的原子性、可见性、有序性， 我们下文慢慢道来。我们知道jvm 运行时内存区域是分区域的，分为栈、堆等，其实这些都是 jvm 定义的逻辑概念。但在传统的硬件内存架构中是没有栈和堆这种概念。
其中：
图中栈可以细分为：虚拟机栈（jvm stacks）和 本地方法栈（native method stack）虚拟机栈（jvm stacks）： 线程私有，它的生命周期和线程相同 ，描述的是java方法执行的内存模型，每个方法在执行的同时都会创建一个线帧（stack frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息，每个方法从调用直至执行完成的过程，都对应着一个线帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程本地方法栈（native method stack）： 线程私有 ，本地方法栈与虚拟机栈的作用是一样的，只不过虚拟机栈是服务java方法的，而本地方法栈是为虚拟机调用native方法服务的。在java虚拟机规范中对于本地方法栈没有特殊的要求，虚拟机可以自由的实现它，因此 在sun hotspot虚拟机直接把本地方法栈和虚拟机栈合二为一了 。线程开始调用本地方法时，会进入 不再受 jvm 约束的世界。本地方法可以通过 jni(java native interface)来访问虚拟机运行时的数据区，甚至可以调用寄存器，具有和 jvm 相同的能力和权限。jni 类本地方法最著名的应该是 system.currenttimemillis()堆（heap）虚拟机堆是java虚拟机中内存最大的一块，是被所有线程共享的，在虚拟机启动时候创建，java堆唯一的目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存，随着jit编译器的发展和逃逸分析技术的逐渐成熟，栈上分配、标量替换优化的技术将会导致一些微妙的变化，所有的对象都分配在堆上渐渐变得不那么“绝对”了。
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