關于線程安全總結（－）請看 http://www./topic/806990  ，發(fā)該貼后，很多朋友都發(fā)站內消息問我一些問題，我把回復整理成一篇帖子。敬請高人手下留情，小可謝過了。

      站內很多人都問我，所謂線程的“工作內存”到底是個什么東西？有的人認為是線程的棧，其實這種理解是不正確的?？纯碕LS（java語言規(guī)范）對線程工作內存的描述，線程的working memory只是cpu的寄存器和高速緩存的抽象描述。

      可能 很多人都覺得莫名其妙，說JVM的內存模型，怎么會扯到cpu上去呢？在此，我認為很有必要闡述下，免得很多人看得不明不白的。先拋開java虛擬機不談，我們都知道，現(xiàn)在的計算機，cpu在計算的時候，并不總是從內存讀取數據，它的數據讀取順序優(yōu)先級是：寄存器－高速緩存－內存。線程耗費的是CPU，線程計算的時候，原始的數據來自內存，在計算過程中，有些數據可能被頻繁讀取，這些數據被存儲在寄存器和高速緩存中，當線程計算完后，這些緩存的數據在適當的時候應該寫回內存。當個多個線程同時讀寫某個內存數據時，就會產生多線程并發(fā)問題，涉及到三個特性：原子性，有序性，可見性。在《線程安全總結》這篇文章中，為了理解方便，我把原子性和有序性統(tǒng)一叫做“多線程執(zhí)行有序性”。支持多線程的平臺都會面臨這種問題，運行在多線程平臺上支持多線程的語言應該提供解決該問題的方案。

       那么，我們看看JVM，JVM是一個虛擬的計算機，它也會面臨多線程并發(fā)問題，java程序運行在java虛擬機平臺上，java程序員不可能直接去控制底層線程對寄存器高速緩存內存之間的同步，那么java從語法層面，應該給開發(fā)人員提供一種解決方案，這個方案就是諸如 synchronized, volatile,鎖機制（如同步塊，就緒隊列，阻塞隊列）等等。這些方案只是語法層面的，但我們要從本質上去理解它，不能僅僅知道一個 synchronized 可以保證同步就完了。   在這里我說的是jvm的內存模型，是動態(tài)的，面向多線程并發(fā)的，沿襲JSL的“working memory”的說法，只是不想牽扯到太多底層細節(jié)，因為 《線程安全總結》這篇文章意在說明怎樣從語法層面去理解java的線程同步，知道各個關鍵字的使用場景。

      今天有人問我，那 java的線程不是有棧嗎？難道棧不是工作內存嗎？工作內存這四個字得放到具體的場景中描述，方能體現(xiàn)它具體的意義，在描述JVM的線程同步時，工作內存指的是寄存器和告訴緩存的抽象描述，具體請自行參閱JLS。上面講的都是動態(tài)的內存模型，甚至已經超越了JVM的范圍，那么JVM的內存靜態(tài)存儲是怎么劃分的？今天還有人問我，jvm的內存模型不是有eden區(qū)嗎？也不見你提起。我跟他說，這是兩個角度去看的，甚至是兩個不同的范圍，動態(tài)的線程同步的內存模型，涵蓋了cpu，寄存器，高速緩存，內存；JVM的靜態(tài)內存儲模型只是一種對內存的物理劃分而已，它只局限在內存，而且只局限在JVM的內存。那些什么線程棧，eden區(qū)都僅僅在JVM內存。

      說說JVM的線程棧和有個朋友反復跟我糾結的eden區(qū)吧。JVM的內存，被劃分了很多的區(qū)域：

1.程序計數器
每一個Java線程都有一個程序計數器來用于保存程序執(zhí)行到當前方法的哪一個指令。
2.線程棧
線程的每個方法被執(zhí)行的時候，都會同時創(chuàng)建一個幀（Frame）用于存儲本地變量表、操作棧、動態(tài)鏈接、方法出入口等信息。每一個方法的調用至完成，就意味著一個幀在VM棧中的入棧至出棧的過程。如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的深度，將拋出StackOverflowError異常；如果VM?？梢詣討B(tài)擴展（VM Spec中允許固定長度的VM棧），當擴展時無法申請到足夠內存則拋出OutOfMemoryError異常。
3.本地方法棧
4.堆
每個線程的棧都是該線程私有的，堆則是所有線程共享的。當我們new一個對象時，該對象就被分配到了堆中。但是堆，并不是一個簡單的概念，堆區(qū)又劃分了很多區(qū)域，為什么堆劃分成這么多區(qū)域，這是為了JVM 的內存垃圾收集，似乎越扯越遠了，扯到垃圾收集了，現(xiàn)在的jvm的gc都是按代收集，堆區(qū)大致被分為三大塊：新生代，舊生代，持久代（虛擬的）；新生代又分為eden區(qū)，s0區(qū)，s1區(qū)。新建一個對象時，基本小的對象，生命周期短的對象都會放在新生代的eden區(qū)中，eden區(qū)滿時，有一個小范圍的 gc（minor gc），整個新生代滿時，會有一個大范圍的gc（major gc），將新生代里的部分對象轉到舊生代里。
5. 方法區(qū)
其實就是永久代（Permanent Generation），方法區(qū)中存放了每個Class的結構信息，包括常量池、字段描述、方法描述等等。VM Space描述中對這個區(qū)域的限制非常寬松，除了和Java堆一樣不需要連續(xù)的內存，也可以選擇固定大小或者可擴展外，甚至可以選擇不實現(xiàn)垃圾收集。相對來說，垃圾收集行為在這個區(qū)域是相對比較少發(fā)生的，但并不是某些描述那樣永久代不會發(fā)生GC（至 少對當前主流的商業(yè)JVM實現(xiàn)來說是如此），這里的GC主要是對常量池的回收和對類的卸載，雖然回收的“成績”一般也比較差強人意，尤其是類卸載，條件相當苛刻。
6.常量池
 Class文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，還有一項信息是常量表(constant_pool table)，用于存放編譯期已可知的常量，這部分內容將在類加載后進入方法區(qū)（永久代）存放。但是Java語言并不要求常量一定只有編譯期預置入 Class的常量表的內容才能進入方法區(qū)常量池，運行期間也可將新內容放入常量池（最典型的String.intern()方法）。

關于垃圾收集，在此不多說，流到垃圾收集那一章再詳細說吧。關于java的同步，其實還有基于 CPU原語的比較并交換的非阻塞算法（CAS），不過這個在java的并發(fā)包里已經實現(xiàn)了很多，因此關于這點，就留到java并發(fā)包那一章介紹吧。后面我會專門寫一篇文章，JVM內存與垃圾收集。