技术文章摘抄

✅有了MESI为啥还需要JMM？

典型回答

MESI协议和Java内存模型（JMM）虽然都旨在解决多线程环境中的数据一致性问题，但它们工作在不同的层面上，并且解决的问题范围和目的不同。

MESI协议是硬件层面的缓存一致性协议，用于确保在多核处理器系统中，不同处理器缓存中的缓存内容保持数据一致性。它主要关注的是处理器缓存之间的一致性问题，通过四种状态（Modified, Exclusive, Shared, Invalid）来控制和维护缓存数据的有效性和一致性。MESI协议是处理器设计和缓存协调机制的一部分，对于操作系统和上层应用来说是透明的。

✅什么是MESI缓存一致性协议

Java内存模型（JMM）是一个Java中抽象出来的概念，它定义了Java程序中各种变量（线程共享变量）的访问规则，以及在JVM中将变量存储到内存和从内存中读取变量这两个操作的底层细节。在可见性方面，主要解决的是多个线程的本地内存之间的一致性问题。

JMM处理的是线程如何通过共享内存进行交互的问题，包括变量的读写、锁的获取释放以及volatile关键字的语义等。JMM旨在确保Java应用程序在多线程环境中能够正确地执行，提供了一系列规则和保证，以便开发者能够编写出线程安全的代码。

✅什么是Java内存模型？

所以他们有以下区别：

  • 抽象层次不同：MESI工作在硬件层面，直接处理CPU缓存之间的一致性；而JMM工作在软件层面，为Java程序提供跨平台的内存可见性和线程同步的抽象。
  • 目标不同：MESI的目标是降低多核处理器系统中缓存一致性维护的复杂度和开销，而JMM的目标是为Java程序提供一致且明确的内存访问行为。
  • 解决的问题范围：MESI解决的是缓存层面的数据一致性问题，而JMM解决的是线程之间通过共享内存交互时的可见性、原子性和有序性问题。
  • 应用的普适性：MESI是特定于处理器架构的实现，不同的处理器可能有不同的缓存一致性协议；JMM则是Java语言的一部分，适用于所有Java应用程序，无论它们运行在什么硬件平台上。

总结一句话就是，MESI协议和JMM解决的是不同层次上的问题。MESI确保了底层硬件中多核CPU间缓存的一致性，而Java内存模型解决了Java的多个线程的本地内存之间的一致性（和几个核没关系）。

所以，即使有了MESI这样的硬件层面的缓存一致性协议，Java内存模型仍然是必需的，它提供了软件层面上的Java中本地内存间的可见性和线程同步的保证。

原文: https://www.yuque.com/hollis666/xkm7k3/yx29gk7wsw26ec4r