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Java内存模型是Java虚拟机规范定义的一种内存模型，它规定了在多线程环境下，如何访问和处理共享变量。JMM抽象地定义了主内存和线程的工作内存。所有共享变量都存储在主内存中，每个线程都有自己的工作内存，保存该线程使用到的变量副本。
JMM围绕并发编程中需要解决的三大问题展开。原子性指一个操作是不可中断的，要么全部执行成功，要么全部不执行。可见性指当一个线程修改了共享变量的值时，其他线程能够立即得知这个修改。有序性指程序执行的顺序，防止指令重排序导致问题。JMM通过synchronized、volatile、final等机制来保证这些特性。
JMM通过先行发生原则来判断数据是否存在竞争、程序是否安全。如果一个操作A先行发生于另一个操作B，那么操作A的结果对操作B是可见的，并且操作A的执行顺序排在操作B之前。主要的happens-before规则包括程序次序规则、管程锁定规则、volatile变量规则、线程启动规则和传递性规则等。
JMM通过各种同步机制来控制和实现并发安全。synchronized关键字提供互斥锁机制，保证原子性、可见性和有序性。volatile关键字保证变量的可见性，并禁止指令重排序。final关键字保证对象构造完成后的可见性。这些机制通过内存屏障来实现特定的同步语义，帮助开发者编写线程安全的并发程序。
Java内存模型具有重要意义。首先，它确保了跨平台一致性，使程序在不同硬件和操作系统上都能获得一致的并发行为。其次，它提供了并发安全保障，通过明确的规则和机制帮助开发者编写线程安全的程序。最后，它在保证正确性的前提下，允许合理的编译器和处理器优化，实现了性能与正确性的平衡。JMM是Java并发编程的理论基础。