Java内存模型（Java Memory Model，JMM）是Java多线程读写共享内存中的一种规范，该规范支持了synchronized、volatile、final、Lock等Java并发工具。
前面介绍了JVM内存区域，JVM内存区域和Java内存模型是不同层次对内存的划分，Java内存模型侧重描述内存数据在多线程下的读写规则，一般关注并发编程下线程如何正确读写共享数据。
一、定义
Java内存模型在JSR133规范（JSR133草案、JSR133、JSR133-中文版）中有详细的数学定义（JSR133第7小节），本文无意照本宣科引入复杂的数学概念（其实是因为看不懂囧，逃~），这里给出它的一个简单的定义（JSR133第4小节）：Java内存模型是描述Java共享变量“可见性”的一组规则，该规则阐明了一个线程对共享变量的的写操作，何时能被另一个线程观察（读）到。
JSR草案中也提到了“有序性”、“原子性”等概念，它们可以辅佐“可见性”实现正确的并发。
二、内存交互
JMM有主内存和工作内存两个概念，主内存全局共享，工作内存线程独享。主内存可以类比为JVM内存区域中的“堆”，工作内存可以类比为JVM内存区域中的“栈”，但请注意，这样的类比只是便于理解，它们本身并不是相同的概念。
工作内存保存了主内存的变量副本，后续所有对变量的读写都在工作线程中进行，同时，本地内存的读写操作也将与主内存交互，由于这种交互机制的存在，不同线程对同一个变量的读写可能会发生延迟或紊乱，这也是多线程下JMM“可见性”需要解决的问题。
内存交互简单来说就是工作内存与主内存的同步读写，更宽泛来说，就涉及到8种操作，如下所示：
@startuml JMM内存间交互时序图
title JMM内存间交互时序图
autonumber
participant Java线程
participant 工作内存
participant 主内存
activate 主内存
activate 工作内存
activate Java线程
主内存 ->> 主内存:lock
主内存 ->> 工作内存: read
工作内存 ->> 工作内存: load
工作内存 ->> Java线程: use
Java线程 ->> 工作内存: assign
工作内存 ->> 工作内存: store
工作内存 ->> 主内存: write
主内存 ->> 主内存:unlock
@enduml
三、volatile的可见性特征
volatile，英文原意为“易变的”、“易失的”，这表明了工作内存中的volatile变量是不确定的，使得线程读写volatile变量时不相信当前本地内存中的值，而是立马去读写主内存中的值。结合上述内存交互的过程，volatile变量的读写有两个过程：
- 线程往本地内存中更新一个volatile变量时，会立刻将之写到主内存中去。
- 线程从本地内存读取一个volatile变量时，会先将之设置为无效，并立刻从主内存中读取。
上述过程保证了volatile的可见性：一个线程对volatile变量的修改对其它线程是马上可以被观察（读）到的。
同时，volatile也可以禁止重排序，当然，这个特性就和可见性没什么关系了。
四、总结
全文围绕“可见性”这个概念介绍了三点：JMM是描述Java共享变量“可见性”的一组规则，“可见性”问题普遍存在于主内存与共享内存的交互过程中，volatile是实现共享内存的“可见性”的一种方式。
JMM涉及到的概念众多，“可见性”显然只是其中一个，JMM中的“有序性”、“原子性”、“指令重排序”、“内存屏障”、“先行发生原则（Happens-Before）”等这些概念，以及Final、synchronized、Lock与JMM的关系，由于视野受限，当前暂时无法一一介绍，关于JMM的知识点个人还在持续学习中，上述内容存在理解偏差或需要补充的地方，后续将实时更新。
参考文档
- 《深入理解Java虚拟机第3版 周志明 著》
- 《Java并发编程的艺术 方腾飞 魏鹏 程晓明 著》
- Java Memory Model - LangNerd
- JSR 133 (Java Memory Model) FAQ