Java 平台无关性和 Java 内存模型

我们知道， Java 虚拟机是平台无关性的基石。

在我看来，它有两层意思，仅供参考，做不得数。

首先， Java 语言规范定义了一套统一的 API （可以把它看成一个 Facade），同时各个平台有自己专有的虚拟机。 Java API 在不同的虚拟机上，最终调用了自身操作系统下的功能函数（如 dll），所以从外部来看， Java API 在不同平台下有一致的表现。

其次， Java 虚拟机规范定义了一套 Java 内存模型，它试图屏蔽掉不同硬件和操作系统下内存访问的差别。举个例子，在现代操作系统中，多内核情况下，每个 CPU 和主内存之间一般都会有一个高速缓存，用来提高数据存取的速度。但是如何保证各缓存数据的一致性，是一个比较复杂的问题，不同的硬件和操作系统选取的解决方案也各不相同。各平台的虚拟机，有和当前平台的内存模型一致的 Java 内存模型，所以从外部（Java 应用程序的角度）来看，内存访问是一个黑匣子，依靠不同的 JVM ，在不同平台下有一致的表现。

那么 Java 内存模型到底是什么呢？首先它是人为定义出来的一个协议，主要目标是定义程序中各个变量的访问规则，即在虚拟机中将变量存储到内存和从内存中取出这样的底层细节。我们知道，为了填平 CPU 运算速度和内存读写速度的鸿沟，在虚拟机中每个线程都有自己的工作内存，同时还有一个大家共享的主内存。那数据如何从主内存读取到工作内存？如何从工作内存写入到主内存？如何保证各个工作内存之间数据的一致性？这些都是 Java 内存模型要解决的问题。 Java 内存模型定义了8种原子操作(lock, unlock, read, load, use, assign, store, write)，以及针对这些操作的8条规则，最终形成一个并发环境下内存访问的方法论，这就是 Java 内存模型。