CPU
中央处理器，是计算机的控制和运算核心，我们的程序最终都会变成指令让CPU去执行，处理程序中的数据；
内存
我们的程序都是在内存中的运行的，内存会保存程序运行时的数据，供CPU处理；
缓存
CPU的运算速度和内存的访问速度相差比较大，这就导致CPU每次操作内存都要消耗很多等待时间。内存的读写速度称为了计算机运行的瓶颈。于是就有了在CPU和主内存之间增加缓存的设计。靠近CPU的缓存称为 L1，然后依次是L2 ，L3和主内存，CPU缓存模型如图所示
CPU Cache分成三个级别：L1、L2、L3。级别越小越接近CPU，速度也更快，同时也代表着容量越小；
L1是最接近CPU的，它容量最小。例如32K，速度更快，每个核上都有一个L1 Cache；
L2Cache更大一些，例如256K，速度要慢一些吗，一般情况下每个和上都有一个独立的L2 Cache；
L3 Cache是三级缓存中最大的一级，例如12MB，同时也是缓存中最慢的一级，在同一个CPU插槽之间的核共享一个 L3 Cache；
Cache的出现是为了解决CPU直接访问内存效率低下的问题，程序在运行的过程中，CPU接收到指令后，他会最先向 CPU 中的一级缓存（L1 Cache）去寻找相关数据，如果命中，CPU进行计算时就可以直接对CPU Cache中的数据进行读取和写入，当运算结束之后，再将CPUCache中的最新数据刷新到内存中，CPU通过直接访问Cache的方式替代直接访问主存的方式，极大的提高了CPU的吞吐能力。但是由于一级缓存（L1 Cache）容量较小，所以不可能每次都命中。这时CPU会继续向下一级二级缓存（L2 Cache）寻找，同样的道理，当所需要的数据在二级缓存中没有的话，会继续向L3 Cache、内（主存）和硬盘；
小结
计算机的主要组成 CPU、内存、输入设备、输出设备；
Java 内存模型
概念：
Java内存模型（Java Memory Mode --- JMM），千万不要和 Java内存结构混淆了；
Java内存模型，是Java虚拟机规范中所定义的一种内存模型，Java内存模型是标准化的，评比栏底层不同计算机的区别；
Java内存模型是一套规范，描述了 Java 程序中各变量（线程工共享变量）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样的底层细节，具体如下：
主内存：主内存是所有线程都共享的，都能访问的。所有的共享变量都存储于主内存；
工作内存：每一个线程都有自己的工作内存，工作内存只存储该线程对共享变量的副本。线程对变量的多有操作（读、取）都必须在工作内存中完成，而不能直接读写主内存中的变量，不同的线程之间也不能直接访问对方工作内存中的变量；
Java 内存模型的作用
Java内存模型是一套在多线程读写共享数据时，对共享数据的可见性、有序性、和原子性的规则和保障；（synchronized、volatile）
CPU缓存、内存与Java内存模型的关系
通过对前面的CPU硬件内存架构、Java内存模型以及Java多线程的实现原理的理解，我们应该以及意识到，多线程的执行最终都会映射到硬件处理器上进行执行；
但Java内存模型和硬件内存架构并不完全一致。对于硬件内存来说只有寄存器、缓存内存、主内存的概念，并没有工作内存和主内存之分，也就是说Java内存模型对内存的划分，对硬件内存的划分并没有任何影响，因为 JMM 只是一种抽象的概念，是一组规则，不管是工作内存的数据还是主内存的数据，对于计算机硬件来说都会存储在计算机主内存中，当然也有可能存储到CPU缓存或者寄存器中，因此总体来说，Java内存模型和计算机硬件内存架构是一个相互交叉的关系，是一种抽象概念划分与真实物理硬件的交叉；
小结：
Java内存模型是一套规范，描述了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样的底层细节，Java内存模型是对共享数据的可见性、有序性、和原子性的规则和保障；
原文：https://www.cnblogs.com/lililixuefei/p/13186052.html