JMM到底如何理解？JMM与MESI到底有没有关系？

哈喽，我是子牙。十余年技术生涯，一路披荆斩棘从技术小白到技术总监到JVM专家到创业。技术栈如汇编、C语言、C++、Windows内核、Linux内核。特别喜欢研究虚拟机底层实现，对JVM有深入研究。分享的文章偏硬核，很硬的那种。

手撸过JVM、内存池、垃圾回收算法、synchronized、线程池、NIO、三色标记算法…

今天给大家分享一篇对于理解Java的多线程，特别重要的一个知识点：JMM。

在JVM中增加线程机制，首当其冲就是要实现JMM，即Java内存模型。JMM也是大家真正理解Java多线程的基础。但是大家对于JMM，可以说大多数小伙伴对其的理解是错误的。这篇文章我会从这几个方面讲JMM，让大家获得对JMM正确的、深刻的认识：

1、市面上大家看到的资料是怎么介绍JMM的

2、我会结合一个Linux多线程程序给大家分析，JMM与MESI没有半毛钱关系

3、那为什么要有JMM？不要行不行？

4、Java代码加或不加volatile对于可见性的影响如何理解？

正确认识JMM

有些小伙伴可能第一次听说JMM，大概介绍下：JMM即Java内存模型，不是JVM内存模型。Java的多线程机制是基于JMM实现的。如果你第一次听到这玩意是通过我这篇文章，那恭喜你，你还没有中毒。如果你还想进一步了解，接着往后看。

MESI即CPU的缓存一致性协议。现在取而代之的是MOESI。不同架构的CPU还有可能用其他的协议。理解本篇文章，了解到这个程度就够了，不展开讲。感兴趣的小伙伴可以自行面向百度学习。

你现在百度搜JMM，展示的文章基本都是这个套路：CPU缓存架构、计算机的内存模型、MESI、volatile实时触发数据一致性……不知道这套思路的始祖是谁，把一个简单的JMM讲得复杂得不行，正常人根本就看不懂，甚至被劝退。关键是错的，还能自圆其说地把这些名词串起来讲得像是真的一样。有多少小伙伴有同感的，留言区举个爪。

那如何正确理解JMM呢？一、不要把它与什么CPU、OS内存模型扯上关系。这些区域的数据一致性与JMM无关。可以想象有一堵墙，墙的一边是OS及硬件，另一边是JVM。JMM只与JVM有关，手没那么长，伸不到墙那边去；二、JMM你可以直接把它理解成工作内存+主内存；三、加或不加volatile跟触发MESI没有半毛钱关系，只是让JVM知道我要不要回写，伪代码如下

因为JMM是JVM自己抽象实现的，如果发生了写操作，正常情况工作内存与主内存的数据是不一致的。如果想告诉JVM我需要它一致，就得提供一套机制，这个机制就是volatile的一部分功能。

有两个名词解释一下：主内存，即共享内存，等同于JVM内存模型中的方法区+堆区。工作内存，即私有内存，等同于JVM内存模型中的虚拟机栈。

有些小伙伴可能就要说了：这些都是子牙老师你的个人认识，我们怎么知道是你的正确还是网上的那套呢？是的，没毛病（疯狂记仇）。熟悉我的小伙伴都知道，我要开始上证据了。名声稳不稳得住，就看证据给不给力了，求不翻车。

这个怎么解释

咱们来反证：如果CPU间的缓存一致、CPU缓存与内存间的数据一致需要通过volatile来触发，那操作系统线程间的数据可见性怎么触发？我们会写代码手动触发吗？上一段程序让大家感受下。

代码中没有任何触发机制，大家猜下：线程一sleep前后输出的结果是否都是10？上答案

答案是这次修改是线程可见的。为什么OS的线程天生具备线程可见性，而JMM不具备呢？这个画图不好说明，我将录制成视频放在B站。如果你没想明白，你想搞清楚，可以识别下方二维码观看。OS的线程可见性需要借助汇编说明。视频录制需要点时间，我会尽快录制的。

我感觉那些把JMM与MESI扯在一起的所谓大神，对底层真的一无所知。你但凡写个操作系统级别的多线程程序一测，就知道MESI还需要通过应用程序来触发，那是多么滑稽的一件事情。就像手机没有待机功能那么滑稽。

为什么要有JMM

同样来反证：不要JMM行不行？行？不行？答案是行！但是如果没有JMM，JVM就无法跨平台了，需要针对特定架构的操作系统开发线程机制。而且目前很多借助虚拟机栈实现的机制，比如synchronized的轻量级锁，可能实现起来就要更复杂一些了。

如果我们自己写程序，只针对特定的操作系统，比如Ubuntu，那不抽象实现JMM，直接基于操作系统的线程机制实现，会非常简单。但是我的手写JVM小班实现线程机制，还是与JVM保持一致，抽象实现了JMM。这样写一遍，将自己放在设计者的角度去思考，对于你阅读hotspot源码，会更有利。直接基于操作系统的线程机制去实现，好奇心重的小伙伴可以写一写，或许你能从中获得不一样的认知呢！

问个问题，看大家对本篇文章的内容理解得怎么样：那JMM与MESI可不可以有关系呢？大家留言回答吧。

题外话

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