Java 多线程：多线程产生的原因

包括：

一. Java 内存模型

二. i ++ 操作的实质

三. Java 多线程产生的原因

四. 总结

一. Java 内存模型

线程之间的共享变量存储在主内存（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/写共享变量的副本。本地内存是JMM（Java内存模型）的一个抽象概念，并不真实存在。它涵盖了缓存，写 缓冲区，寄存器以及其 他的硬件和编译器优化。Java内存模型的抽象示意图如下图1：

图1

二. i ++ 操作的实质

对于一个简单的 i＋＋ 操作，结合上图1 ，会发生如下的步骤：

1. read：作用于主内存中，把主内存中一个变量的值传输到 工作内存 中。
2. load：作用于工作内存，把从read 操作从主内存中得到的值放入到工作内存的副本中。
3. use：把工作内存中的该副本值传递给执行引擎（也就是操作数栈中）。
4. assign：作用于工作内存，把执行引擎执行后的新值传递给该工作内存的变量。
5. store：作用于工作内存，把工作内存中该变量的值传送到 主内存中去。
6. write：作用于主内存的变量，把store 操作 得到的值写入到 主内存的该变量中。

三. Java 多线程产生的原因

结合 一 的Java内存模型，和 二 的 i＋＋操作实质，可以发现，并不是每一步都需要使用到 CPU，比如说读取 i，写入 i 的过程中，CPU 此时就空闲下来，此时，为了让CPU 不空闲，则产生了 多线程的技术。

Ps：由上面的模型可以看出，假如有 A，B两个线程 都进行 i＋＋操作，由于上面 i＋＋操作不是原子性的，那么 A，B 的执行顺序 会 对结果有比较大的改变。所以也就会衍生出了一系列的多线程问题的解决方案，如 lock，synchronized，volatile，threadlocal，cas 等。

四. 总结

1. Java 内存模型有 主内存 和 工作内存之分。
2. i++操作 可细分为 read，load，use，assign，store，write 操作。
3. 多线程产生原因：Java内存模型决定了 CPU 不能 完全利用，为了充分利用CPU，所以产生了多线程技术。

参考：《深入理解Java虚拟机》P364.