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深入理解Java内存模型（三）——顺序一致性
深入理解Java内存模型（三）——顺序一致性
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如果程序是正确同步的，程序的执行将具有顺序一致性（sequentially consistent）--即程序的执行结果与该程序在顺序一致性内存模型中的执行结果相同（马上我们将会看到，这对于程序员来说是一个极强的保证）。这里的同步是指广义上的同步，包括对常用同步原语（lock，volatile和final）的正确使用。
顺序一致性内存模型
顺序一致性内存模型是一个被计算机科学家理想化了的理论参考模型，它为程序员提供了极强的内存可见性保证。顺序一致性内存模型有两大特性：
一个线程中的所有操作必须按照程序的顺序来执行。
（不管程序是否同步）所有线程都只能看到一个单一的操作执行顺序。在顺序一致性内存模型中，每个操作都必须原子执行且立刻对所有线程可见。
顺序一致性内存模型为程序员提供的视图如下：
在概念上，顺序一致性模型有一个单一的全局内存，这个内存通过一个左右摆动的开关可以连接到任意一个线程。同时，每一个线程必须按程序的顺序来执行内存读/写操作。从上图我们可以看出，在任意时间点最多只能有一个线程可以连接到内存。当多个线程并发执行时，图中的开关装置能把所有线程的所有内存读/写操作串行化。
为了更好的理解，下面我们通过两个示意图来对顺序一致性模型的特性做进一步的说明。
假设有两个线程A和B并发执行。其中A线程有三个操作，它们在程序中的顺序是：A1-&A2-&A3。B线程也有三个操作，它们在程序中的顺序是：B1-&B2-&B3。
假设这两个线程使用监视器来正确同步：A线程的三个操作执行后释放监视器，随后B线程获取同一个监视器。那么程序在顺序一致性模型中的执行效果将如下图所示：
现在我们再假设这两个线程没有做同步，下面是这个未同步程序在顺序一致性模型中的执行示意图：
未同步程序在顺序一致性模型中虽然整体执行顺序是无序的，但所有线程都只能看到一个一致的整体执行顺序。以上图为例，线程A和B看到的执行顺序都是：B1-&A1-&A2-&B2-&A3-&B3。之所以能得到这个保证是因为顺序一致性内存模型中的每个操作必须立即对任意线程可见。
但是，在JMM中就没有这个保证。未同步程序在JMM中不但整体的执行顺序是无序的，而且所有线程看到的操作执行顺序也可能不一致。比如，在当前线程把写过的数据缓存在本地内存中，且还没有刷新到主内存之前，这个写操作仅对当前线程可见；从其他线程的角度来观察，会认为这个写操作根本还没有被当前线程执行。只有当前线程把本地内存中写过的数据刷新到主内存之后，这个写操作才能对其他线程可见。在这种情况下，当前线程和其它线程看到的操作执行顺序将不一致。
同步程序的顺序一致性效果
下面我们对前面的示例程序ReorderExample用监视器来同步，看看正确同步的程序如何具有顺序一致性。
请看下面的示例代码：
class SynchronizedExample {
int a = 0;
boolean flag =
public synchronized void writer() {
public synchronized void reader() {
if (flag) {
上面示例代码中，假设A线程执行writer()方法后，B线程执行reader()方法。这是一个正确同步的多线程程序。根据JMM规范，该程序的执行结果将与该程序在顺序一致性模型中的执行结果相同。下面是该程序在两个内存模型中的执行时序对比图：
在顺序一致性模型中，所有操作完全按程序的顺序串行执行。而在JMM中，临界区内的代码可以重排序（但JMM不允许临界区内的代码&逸出&到临界区之外，那样会破坏监视器的语义）。JMM会在退出监视器和进入监视器这两个关键时间点做一些特别处理，使得线程在这两个时间点具有与顺序一致性模型相同的内存视图（具体细节后文会说明）。虽然线程A在临界区内做了重排序，但由于监视器的互斥执行的特性，这里的线程B根本无法&观察&到线程A在临界区内的重排序。这种重排序既提高了执行效率，又没有改变程序的执行结果。
从这里我们可以看到JMM在具体实现上的基本方针：在不改变（正确同步的）程序执行结果的前提下，尽可能的为编译器和处理器的优化打开方便之门。
未同步程序的执行特性
对于未同步或未正确同步的多线程程序，JMM只提供最小安全性：线程执行时读取到的值，要么是之前某个线程写入的值，要么是默认值（0，null，false），JMM保证线程读操作读取到的值不会无中生有（out of thin air）的冒出来。为了实现最小安全性，JVM在堆上分配对象时，首先会清零内存空间，然后才会在上面分配对象（JVM内部会同步这两个操作）。因此，在以清零的内存空间（pre-zeroed memory）分配对象时，域的默认初始化已经完成了。
JMM不保证未同步程序的执行结果与该程序在顺序一致性模型中的执行结果一致。因为未同步程序在顺序一致性模型中执行时，整体上是无序的，其执行结果无法预知。保证未同步程序在两个模型中的执行结果一致毫无意义。
和顺序一致性模型一样，未同步程序在JMM中的执行时，整体上也是无序的，其执行结果也无法预知。同时，未同步程序在这两个模型中的执行特性有下面几个差异：
顺序一致性模型保证单线程内的操作会按程序的顺序执行，而JMM不保证单线程内的操作会按程序的顺序执行（比如上面正确同步的多线程程序在临界区内的重排序）。这一点前面已经讲过了，这里就不再赘述。
顺序一致性模型保证所有线程只能看到一致的操作执行顺序，而JMM不保证所有线程能看到一致的操作执行顺序。这一点前面也已经讲过，这里就不再赘述。
JMM不保证对64位的long型和double型变量的读/写操作具有原子性，而顺序一致性模型保证对所有的内存读/写操作都具有原子性。
第3个差异与处理器总线的工作机制密切相关。在计算机中，数据通过总线在处理器和内存之间传递。每次处理器和内存之间的数据传递都是通过一系列步骤来完成的，这一系列步骤称之为总线事务（bus transaction）。总线事务包括读事务（read transaction）和写事务（write transaction）。读事务从内存传送数据到处理器，写事务从处理器传送数据到内存，每个事务会读/写内存中一个或多个物理上连续的字。这里的关键是，总线会同步试图并发使用总线的事务。在一个处理器执行总线事务期间，总线会禁止其它所有的处理器和I/O设备执行内存的读/写。下面让我们通过一个示意图来说明总线的工作机制：
如上图所示，假设处理器A，B和C同时向总线发起总线事务，这时总线仲裁（bus arbitration）会对竞争作出裁决，这里我们假设总线在仲裁后判定处理器A在竞争中获胜（总线仲裁会确保所有处理器都能公平的访问内存）。此时处理器A继续它的总线事务，而其它两个处理器则要等待处理器A的总线事务完成后才能开始再次执行内存访问。假设在处理器A执行总线事务期间（不管这个总线事务是读事务还是写事务），处理器D向总线发起了总线事务，此时处理器D的这个请求会被总线禁止。
总线的这些工作机制可以把所有处理器对内存的访问以串行化的方式来执行；在任意时间点，最多只能有一个处理器能访问内存。这个特性确保了单个总线事务之中的内存读/写操作具有原子性。
在一些32位的处理器上，如果要求对64位数据的读/写操作具有原子性，会有比较大的开销。为了照顾这种处理器，java语言规范鼓励但不强求JVM对64位的long型变量和double型变量的读/写具有原子性。当JVM在这种处理器上运行时，会把一个64位long/ double型变量的读/写操作拆分为两个32位的读/写操作来执行。这两个32位的读/写操作可能会被分配到不同的总线事务中执行，此时对这个64位变量的读/写将不具有原子性。
当单个内存操作不具有原子性，将可能会产生意想不到后果。请看下面示意图：
如上图所示，假设处理器A写一个long型变量，同时处理器B要读这个long型变量。处理器A中64位的写操作被拆分为两个32位的写操作，且这两个32位的写操作被分配到不同的写事务中执行。同时处理器B中64位的读操作被拆分为两个32位的读操作，且这两个32位的读操作被分配到同一个的读事务中执行。当处理器A和B按上图的时序来执行时，处理器B将看到仅仅被处理器A&写了一半&的无效值。
程晓明，Java软件工程师，国家认证的系统分析师、信息项目管理师。专注于并发编程，就职于富士通南大。个人邮箱：。
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Re: 深入理解Java内存模型（三）——顺序一致性
非常期待后续大作，多写点哈，写多了就可以整理成一本书了
期待后续大作
chen spirit
Re: 期待后续大作
Re: 非常期待后续大作，多写点哈，写多了就可以整理成一本书了
Re: 非常期待后续大作，多写点哈，写多了就可以整理成一本书了
因此，在以清零的内存空间（pre-zeroed memory）分配对象时，域的默认初始化已经完成了
Re: 因此，在以清零的内存空间（pre-zeroed memory）分配对象时，域的默认初始化已经完成了
Re: 期待后续大作
tian jason
深入理解Java内存模型（三）——顺序一致性
Re: 期待后续大作
Re: 期待后续大作
Re: 期待后续大作
对long和double需要声明为volatile的道理终于明白了
Shupeng Li
顺序一致性
Re: 顺序一致性
有些疑惑请指教
Chang Joel
Re: 有些疑惑请指教
Re: 期待后续大作
关于“为了实现最小安全性”部分的问题
关于“JMM不保证单线程内的操作会按程序的顺序执行”的问题
Re: 期待后续大作
Re: 关于“为了实现最小安全性”部分的问题
Re: 关于“JMM不保证单线程内的操作会按程序的顺序执行”的问题
JMM不保证对64位的long型和double型变量的读/写操作具有原子性，而顺序一致性模型保证对所有的内存读/写操作都具有原子性。
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[xiāo huà]
动物或人的把食物变成可以被机体吸收养料的过程；食物中的淀粉、蛋白质、脂肪等大分子物质，在消化酶作用下转变成能溶于水的小分子物质的过程，叫做消化。亦比喻掌握和吸收知识。
消化详细解释
1. 熔化，消融。
《释名·释天》：“火，化也，消化物也。”《朱子语类》卷九四：“但言消化却富贵贫贱之念，方能齐。”《林则徐日记·道光十九年四月二十二日》：“未刻消化烟土，至晚共化一百七十箱。” 鲁迅 《野草·雪》：“屋上的雪是早已就有消化了的，因为屋里居人的火的温热。”
2. 谓动物或人的消化器官把食物变成可以被机体吸收的养料的过程。
晋 王羲之 《杂帖》：“前却食小差，数数便得疾，政由不消化故。”《法苑珠林》卷一一四：“食不消化，恒常呕逆。” 宋 罗大经 《鹤林玉露》卷一：“故尝谓槟榔之功有四……四曰：饱能使之饥，盖食后食之，则饮食消化，不至停积。” 元秦简夫 《赵礼让肥》第一折：“我喫的这茶饭有难消化。” 茅盾 《多角关系》十三：“闭着眼睛，让胃里的鱼翅鸡鸭之类且消化一下。”
3. 比喻对知识、事物等的理解吸收。
洪深 《民间的戏剧艺术》：“当它接受过旁的东西以后，像我们原先说的，它立刻吸收消化而变成自己的东西了。”
《柳屯的》：“我总以为人究竟不能胜过一切，谁也得有消化不了的东西。” 浩然 《艳阳天》第五八章：“焦田给他们念，他们一句一句地听，一字一字地记，一点一滴吸收消化。”
消化（Digestion）是机体通过的运动和消化腺分泌物的，使大块的、复杂的食物，分解为能被吸收的、分子结构简单的化学物质的过程。其中，通过机械作用，把食物由大块变成小块，称为机械消化；通过的作用，把大分子变成小分子，称为化学消化。消化
有利于营养物质通过消化管黏膜上皮细胞进入血液和淋巴——吸收，从而为机体的生命活动提供能量。消化过程包括机械性消化和，前者指通过消化管壁肌肉的收缩和舒张（如口腔的咀嚼，胃、肠的蠕动等）把大块食物磨碎；后者指各种消化酶将分子结构复杂的食物，为分子结构简单的营养素，如将为，脂肪水解为脂肪酸和，多糖水解为葡萄糖等。消化可分为和。如摄入的食物在细胞内被各种水解酶分解，称为细胞内消化。动物的食物由消化管的口端摄入在消化管中消化叫做细胞外消化。细胞外消化可以消化大量的和化学组成较复杂的食物，因而具有更高的效率。但即使在（如人）的体内，仍部分保留着细胞内消化，如吞噬体内异物并在细胞内把异物溶解等。
机体消化食物和吸收营养素的结构总称。消化系统分为消化管和消化腺两大部分。消化管包括口腔、咽、、胃、小肠、大肠和肛门等各段；消化腺则有、、小肠腺、和肝脏等。消化系统的主要功能是消化食物、吸收营养素和排出食物残渣。此外，消化黏膜上皮制造和释放多种内分泌激素和肽类，与神经系统一起共同调节消化系统的活动和体内的代谢过程。
消化医学记载
消，削减、减小的意思，表示有形的物体体积的减少，也用于描述无形的物质、能量、时间的减少。消从水字边，原指固体的冰雪体积减小，变成液态的水。消的同音同义词“销”和同义词“烁”描述的就是固体的金属融化成液态。
消在《》中使用很广泛。如形容脑髓骨髓减少——《灵枢·决气》：“液脱者，骨属屈伸不利，，脑髓消，胫酸，耳数鸣。”《灵枢·痈疽》：“筋烂则伤骨，骨伤则髓消……阳留不发，消脑留项，名曰，其色不乐，项痛如刺以针，烦心者，死不可治。”
形容人体消瘦——《素问·疟论》：“因遇大暑，脑髓烁，肌肉消，腠理发泄。”《素问·风论》：“其热也则消肌肉。”《灵枢·五变》：“热则消肌肤。”
形容有形或无形病邪消失——《灵枢·刺节真邪》：“凡刺五邪之方，不过五章，消灭，肿聚散亡。”
形容气的耗减——《素问·举痛论》：“悲则气消。”《素问·阴阳别论》：“是故刚与阳，阳气破散，阴气乃
回到我们所说的消化的主题——《灵枢·五变》：“胃中热则。”《灵枢·大惑论》：“谷消则善饥。”《灵枢·经脉》：“其有余于胃则。”
总体来说，消表示的是量变，同一种物质的量减，也就是所谓的消到了极处，就是消失、消散、消亡、消灭。但是根据能量守恒的原理，这种量变导致了质变，“化”就应运而生了。
化的意思就是转化，质的变化，新的物质的化生。我们常说的天地造化、腐朽为神奇、化干戈为玉帛、化蝶，都是这个意思。
就消化而言，大块的肉，成条的面，成颗粒的米，硬脆的蔬菜水果经过我们的口腔咀嚼、胃的研磨形成了乳糜，这就是消的过程。大块的猪肉消磨得再小，它还是猪肉。当它经过酶的作用重新组合，变成人体的组织的时候，这个过程就被称作“化”了，这就是“吃猪肉长人肉”了。
有的病人食欲不振，吃不进东西；有的则是食入即吐；有的是吃什么拉什么，这都是不消。消且不能，更谈不上化了。这一般是阳明胃肠出了问题，以、为多见。
还有的病人，吃不了多少，却呕心沥血，日夜操劳，处在虚性亢奋状态，比如、雍正皇帝、之类。他们属于能化不能消的人，只不过化的都是自身的精血，用来提前透支生命了。所谓“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”。
有的病人倒是能吃能喝，比如，古人称为消渴。病人身体在逐渐消瘦，体力在下降，尿量却在增多。再如古代著名的老将，到了老年饭量仍然很大，但是一顿饭的功夫就去了三回厕所，其特点就是能消不能化，不能把摄入的营养转化成自身的组织和能量。还有的病人也是能吃，倒也不过多上厕所，却不停地长肉长脂肪。这也属于能消不能化，问题出在少阳，即和胆的功能衰弱，无法把有形的物质转化成能量。
在这里我特别要讲讲对于水的消化。千万别以为，喝水就能直接补充体液，如果没有小肠泌别清浊、的气化蒸腾，那些水要么穿肠而过，要么畜积中毒。喝得多尿得多，越喝越干燥，或喝凉水也长肉的例子不胜枚举。我历来反对早晨起来先灌自己两杯水的做法，也反对输液。水和水不一样，起码应把输的液体温度加热到和人体体温相当。
消饮食的功能在于阳明胃和大肠，化食的功能在于和胆，化水的功能在于太阳小肠和膀胱。为阳，饮食属阴，阴阳和合，生机盎然。
消化原生动物
在动物进化过程中，消化系统经历了不同的发展阶段。的消化与营养方式有3种：①，如眼虫体内有色素体，能通过光合作用获取营养，而没有特殊的消化器官；②渗透性营养（）。通过体表渗透，直接吸收周围环境中呈溶解状态的物质，也没有分化的消化器官；③吞噬营养，大部分原生动物能直接吞食固体的食物颗粒，并在细胞内形成。食物泡与细胞内的融合后，各种水解酶遂将食物消化。有些原生动物，如草履虫，其细胞内具有胞口、胞咽、食物泡和等。
消化腔肠动物
内胚层细胞所围成的即其消化腔。这种消化腔有口，没有肛门，消化后的食物残渣也由口排出。这种消化系统称为不完全消化系统。腔肠动物兼有细胞内和细胞外消化两种形式，如水螅，以触手捕捉食物后，经过口送入消化腔，在消化腔内由腺细胞分泌酶（主要是酶）进行细胞外消化，经消化后形成的一些食物颗粒，再由内皮吞入，进行细胞内消化。
消化线形动物
的运动加强了，食物也变得复杂起来，消化系统进一步分化。其原肠腔的末端，外胚层内褶，形成后肠和肛门。使食物在消化管内可沿一个方向移动。消化管也分成一系列形态和功能不同的部分。如环节动物的消化管在口腔、咽、食管之后，有一膨大的，可以暂时贮存食物；其后为厚壁的砂囊和细长的小肠，是对食物进行机械粉碎和酶解的主要场所；消化管的末端则主要贮存消化后残渣。
由于消化管中出现了膨大的部分，这就使动物可以在短时间内摄入大量食物，不再需要连续进食，从而获得时间去寻找新的食源。如的嗉囊容量很大，一次吸血可供胃和肠几个月的消化。
消化脊椎动物
的消化系统高度分化，形成了消化管和消化腺两大部分。大部分脊索动物如头索动物的，其消化管只包括3部分：口腔、咽和一个没有明确界线的管状咽后肠管。脊椎动物咽后肠管逐渐分化成一系列在解剖上和功能上可以区别的区域，即食管、胃、小肠、大肠、肛门。在进化过程中口腔和咽的变化最明显。这种变化与动物从水生进化到有关。鱼类和两栖类还没有分隔口腔和的结构——腭，口腔和咽是消化和呼吸的共同通道。爬行动物（鳄除外）和鸟类的口腔顶部出现了一对长的皱褶，形成一导致空气从内鼻孔到咽部的通道。鳄和哺乳动物的鼻和口腔才被腭完全分开。鱼类的食管很短，在进化过程中随着咽变短和胃下降到腹部，食管变得越来越长。鸟类的食管有一个膨大的部分叫做嗉囊，其功能是暂时贮存食物和软化食物。胃是消化管的明显膨大部分，食物在这里初步进行消化。圆口类以上的脊椎动物都有胃，但其大小和形态随食物的习性而各异。鸟类的胃分为两部分，前面的叫腺胃（前胃），分泌消化液；后面的叫或砂囊，肌胃借助于鸟类经常吞食的砂粒来磨碎食物，帮助消化液更好地发挥作用。哺乳动物中的反刍类胃很大，常分成几个部分而构成，如牛的胃可分为4个部分（见），复胃中生活着大量的细菌和纤毛虫，对于纤维素的消化起着重要作用。没有复胃的食草动物如马、兔等，其小肠和大肠交界处出现发达的，具有复胃的功能。胃后为肠，一般可分为、小肠、大肠、等部分。食草动物的肠比食肉动物和的肠长得多。鸟类的肠相当短，直肠极短，不贮存粪便，是对飞行活动的适应。
消化发育过程
脊椎动物的消化系统虽因动物的种类不同而有一些差异，但其基本形态非常相似。
个体发生：发育到一定时期，扁平的胚盘便卷折成圆筒形，内胚层被卷入筒状的胚体内，成为一个盲管，从而形成了原始的消化管。原始的消化管一般可分为3个部分：头端部叫前肠，尾端部分叫后肠，与卵黄囊相连的中段叫中肠。在以后的发育过程中，前、中、后肠又分化成各消化器官。
一般在胚胎发育的第四周，前肠衍化为咽、、胃和十二指肠三分之二的部分；中肠衍化为十二指肠的后三分之一部分以及、、盲肠、阑尾、升结肠和横结肠的前三分之二；后肠衍化为横结肠的后三分之一以及降结肠、、直肠和上段。
在前肠头端的腹面，有一个由内外胚层直接相贴而成的圆形区域，叫做口咽膜。口咽膜的外周高起，中央凹陷，叫做口凹。在胚胎发育的第四周，因为口咽膜破裂，口凹与前肠相通，所以原始的口腔与鼻腔是相通的，一直到胚胎发育的第八周末，由于腭的形成，口腔和鼻腔才被分隔开来。腭的形成是由两侧向中线生长愈合而成。在胚胎发育中，如果两侧腭突未能在中线合并，便产生腭裂的畸形。
后肠末端为一膨大的部分，叫做泄殖腔。在胚胎的第七周，由间充质形成的隔将泄殖腔分为背侧的直肠和腹侧的尿生殖窦。直肠末端由肛膜封闭，肛膜外周突起，中央凹陷，叫做原肛。第八周时原肛破裂，肠腔与外界相通，直肠的末端部分叫做肛管。肛管下部由原肛形成，其上皮属于外胚层。
原始消化管分化为上述各段的同时，胰、肝和牌也从原始消化管上皮中分化出来。肝和胰都是从肠的内胚层发生的，它们的原基都出现于胚胎发育的第四周。脾是从胃背侧系膜的间充质团发生的，以后完全独立而与胃无关。
消化管 有两处膨大——胃和降结肠，它们分别具有贮存食物和粪便的功能。人消化管总长约6～7米，其中从到胃出口部约长75厘米，小肠长4～5米，结肠约1米，直肠约20～25厘米。
组织解剖消化管壁的构造，除口腔外，一般可分4层，由里向外，依次为黏膜、黏膜下层、肌层和外膜。黏膜经常分泌粘液，使腔面保持滑润，可使消化管壁免受食物和消化液的化学侵蚀和机械损伤。消化管有的部位上皮下陷，形成各种消化腺，大部分消化管黏膜均形成皱褶，小肠黏膜的皱褶上还有指状突起——绒毛。这些结构使消化管的内表面积大大增加，有利于吸收，故黏膜层是消化和吸收的重要结构，黏膜下层由疏松结缔组织组成，其中含有较大的血管、淋巴管和，有些部位的黏膜下层中没有腺体。消化管的肌层除口腔、咽部、食管上1/3以及肛门等为外，其余大部分消化管的肌层均为平滑肌。
消化食物消化
分泌量（升∕日）
被消化物质
唾液淀粉酶
凝乳酶（成体无）
脂肪（被乳化）
甘油※ 、脂肪酸※
葡萄糖※ 、果糖※
葡萄糖※、 半乳糖
甘油※ 脂肪酸※
※可被小肠吸收的成分
消化管平滑肌是一种兴奋性较低，收缩缓慢的肌肉。它经常处于轻度收缩状态，叫做。紧张性收缩使消化管管腔内经常保持一定的压力，并使消化管维持一定的形态和位置。消化管肌肉的各种收缩运动，也都是在紧张性收缩的基础上发生的。此外，消化管平滑肌还有较大的伸展性，最长时可比原来的长度增加2～3倍，是消化管容纳大量食物的一种适应。消化管的主要运动形式是蠕动。蠕动通常是在食物的刺激下，通过神经系统，反射性地引起一种推进性的波形运动。蠕动波发生时，在食团的上方产生收缩波，食团的下方产生舒张波，一对收缩和舒张波顺序推进，遂使食物在消化管中下移（图5）。胃的一个蠕动波通常可将1～3毫升的食糜推送入十二指肠。蠕动还可研磨食物，使食物与消化液充分混合，从而有利于酶解。
小肠还有一种重要的。这是一种以环行肌为主的节律性收缩和舒张的运动。在含有食糜的一段肠管内，环行肌在许多点同时收缩，把食糜分割成许多节段，随后，原来收缩的部位舒张，舒张的部位收缩，如此反复进行，使食糜不断地分开，又不断地混合。分节运动的推进作用很小，其意义主要使食物与消化液充分混合，便于化学性消化，是一种混匀性运动。分节运动还使食糜与肠壁紧密接触，有利于吸收。
的形态与结构 按其分布的位置可分为大、小两种类型。小型消化腺局限于消化管的管壁内，如唇腺、舌腺、食管腺、胃腺和肠腺等。这些小型消化腺根据其形态的不同，又可分为单管状腺、分支管状腺、复泡管状腺、复管泡状腺等。大型消化腺位于消化管壁之外，它包括唾液腺（、、）、胰腺和肝脏。大型消化腺外面一般均包以被膜。结缔组织深入腺体实质，将腺体分隔为若干叶和小叶。腺体由分泌部和排出部组成。分泌部也叫腺泡，分泌消化酶和粘液等物质；排出部是指各级分支的导管，它们将分泌物排出到消化管腔内，导管的上皮细胞也具有分泌水和电解质的功能。
消化腺分泌 分泌物的量和成分与刺激的性质和强度有关。例如饲狗以肉粉，可引起大量粘稠的；而给予如酸时，则引起大量稀薄的唾液分泌。长期吃大量糖类食物，则人唾液中的淀粉酶浓度升高。幼年以母奶为主要食物，故胃液中含有强烈凝乳作用的等。这些现象都反映消化腺的分泌能对刺激产生适应性变化。
消化腺的分泌活动包括：细胞从摄取原料，然后在细胞内合成与浓缩，形成分泌颗粒在细胞内贮存，以及最后向细胞外释放等一系列过程。它是腺细胞主动活动的结果。需要消耗能量、氧和营养物质。引起消化腺分泌的自然刺激物是食物，食物可以通过神经和体液途径刺激或抑制腺体分泌。不同的神经和不同的传入冲动可引起不同腺细胞发生不同程度的活动。人在一昼夜所分泌的消化液的总量约 毫升。各种消化腺分泌的量、酶及其作用见表。
消化管的吸收 消化管的不同部分吸收的能力和吸收速度是不同的，这主要取决该部分消化管的组织结构以及食物在该部分的成份和停留的时间。口腔和食管不吸收食物。胃只吸收和少量水分。大肠主要吸收水分和盐类，实际上小肠内容物进入大肠时可吸收的物质含量不多。
小肠是吸收的主要部位。人的小肠黏膜的面积约 10平方米，食物在小肠内被充分消化，达到能被吸收的状态；食物在小肠内停留的时间较长，这些都是小肠吸收的有利条件。小肠不仅吸收被消化的食物，而且吸收分泌入消化管腔内的各种消化液所含的水分、无机盐和某些有机成份。因此，人每天由小肠吸收的液体量可达7～8升之多。如果这样大量的液体不能被重吸收，必将严重吸收的机制包括简单扩散、易化扩散等被动过程，以及通过细胞膜上载体转运的主动吸收过程。
营养素通过肠上皮细胞进入体内的途径有两条：一是进入肠壁的毛细血管，直接入血液循环，如葡萄糖、氨基酸、甘油和甘油一酯、电解质和等，主要是通过这条途径吸收的；另一条途径是进入肠壁的，经再进入血液循环，如大部分脂肪酸和是循这条途径间接进入血液的。
消化血液循环
消化系统各器官的血液供应主要来自腹主动脉的分支：腹腔动脉，肠系膜上、下动脉。腹腔动脉供给食管下段、胃、十二指肠、胰腺、、脾脏及大、小网膜的营养。腹腔动脉的分支与食管动脉及的分支相吻合。肠系膜上动脉营养胰腺、十二指肠、空肠、、盲肠、阑尾、、、小肠系膜及。肠系膜上动脉在十二指肠与腹腔动脉相吻合；在结肠左曲与相吻合。肠系膜下动脉营养结肠、乙状结肠及直肠的上2/3部分，它与肠系膜上动脉及腹腔动脉形成吻合支。
消化器官的受机体全身血液循环功能状态、血压和血量的影响；并与机体在不同的活动状态下血液在各器官间重新分配有关。进食活动通过神经和体液机制，不仅增加消化管运动和消化腺分泌，同时，流经消化器官的血量也相应地增多。一般认为，流经消化器官的血量对于消化管和消化腺的功能，具有和保证作用。如果血管强烈收缩，血流量减少，分泌随之大为减少，消化管运动也随之大为减弱。
胃贲门至直肠上部之间的消化管血汇流入肠系膜上静脉。胰腺、肠、脾的则汇流入脾静脉和肠系膜下静脉，它们不直接到。肠系膜上、下静脉汇合成门静脉进入肝脏。门静脉在肝内分支，形成小叶间静脉，小叶间静脉多次分支，最后分出短小的终末支，进入。在肝血窦内，血液与肝细胞进行充分的后，汇入中央静脉，中央静脉又汇合成小叶下静脉，进而汇合成2～3支，肝静脉出肝后注入下腔静脉。门静脉是肝的功能血管，它汇集了来自消化管的静脉血，其血液内含有从胃肠道吸收的丰富的，输入肝内，借肝细胞加工和贮存。门静脉血中的有毒物质在经过肝脏处理后，变成比较无毒的或溶解度较大的物质，随胆汁和排出体外。由门静脉供应肝的血量约占供应肝的总血量的 3/4。
在消化过程中，消化系统各部分的活动是紧密联系、相互协调的。如消化管运动增强时，的分泌也增加，使消化和吸收得以正常进行。又如食物在口腔内咀嚼时，就反射性地引起胃、小肠运动和分泌的加强，为接纳和消化食物作准备。消化系统各部分的协调，是在控制下，通过神经和体液两种机制的调节实现的。
消化系统全部结构中，除口腔、食管上段和受支配外，其他部分都受自主性神经系统中的交感和的双重支配，其中副交感神经的作用是主要的。支配消化系统的交感神经起源于的第3胸节至第3腰节，在腹腔神经节更换后，随血管分布到消化腺和消化管。节后纤维的末梢释放去甲肾上腺素，这一作用于上的肾上腺素能α或而发挥其效应。支配消化系统的副交感神经主要发自的，只有远端结肠的副交感神经是来自脊髓骶段的盆神经。副交感神经的节前纤维进入消化管壁后，首先与位于管壁内的神经细胞发生联系，然后发生节后纤维支配消化管的肌肉和黏膜内的腺体。节后纤维末梢释放，这一神经递质作用于靶细胞上的毒蕈碱（M受体）而发挥其效应。交感神经和副交感神经对消化系统的作用是对立统一的。副交感神经兴奋时，使胃肠运动增强，腺体分泌增加；而交感神经的作用则相反，它兴奋时，使胃肠运动减弱，腺体分泌减少。支配消化系统的自主性神经，除交感和副交感神经外，还存在着第三种成分。有人认为是能神经，其节后末梢释放嘌呤类如；但更多的人则认为是肽能神经，其末梢释放的神经递质是肽类物质，如血管活性肠肽、、脑啡肽、、蛙皮样肽、八肽胆囊收缩素、、等。肽能神经在消化系统的活动中可能主要起抑制性作用。此外，从中段起到肛门为止的绝大部分的消化管壁内，还含有内在的神经结构，叫做壁内神经丛，食物对消化管腔的机械或化学刺激，可通过壁内神经丛引起局部的消化管运动和消化腺分泌。壁内神经丛包括黏膜下层的黏膜下神经丛和位于纵行肌层和环行肌层之间的肌间神经丛。
消化系统的活动还受到由其本身所产生的内分泌物质——的调节
从胃到直肠的消化黏膜中，分散地存在着多种。消化管内的食物成分、消化液的化学成分、所释放的以及内分泌细胞周围中的其他激素，都可以刺激或抑制这些内分泌细胞的活动。不同的内分泌细胞释放不同的肽。这些肽类进入血液，通过血液循环再作用于消化系统的特定部位的靶细胞，调节它们的活动。例如，在食物中蛋白质分解产物的作用下，存在于胃幽门部黏膜中的内分泌细胞（G细胞），可释放出一种由17个组成的肽，叫做胃泌素。胃泌素通过血液循环，作用于胃底和胃体部的胃腺和胃壁肌肉，引起胃液分泌增加和胃运动增强。对胃肠分泌活动来说，似较神经调节具有更重要的意义。但两者的相互作用也不容忽视。例如，神经和激素同时作用于同一个靶细胞时有相互加强作用。又如，刺激迷走神经，特别是刺激迷走神经的背干，引起分泌明显增加；切断，可使此反应加强，说明内脏神经具有抑制胃泌素分泌的作用。
消化系统的活动在机体内与循环、呼吸、代谢等有着密切的联系。在消化期内，的活动相应加强，流经消化器官的血量也增多，从而有利于营养物质的消化和吸收。相反，循环系统功能障碍，特别是门静脉循环障碍，将会严重影响消化和吸收功能的正常进行。消化活动与其紧接着的下一过程——中间代谢也有紧密的联系。进食动作可反射地兴奋迷走神经-系统，促使胰岛素的早期释放；在消化过程中，由食物和消化产物刺激所释放的某些胃肠激素，也能引起胰岛素分泌。胰岛素是促进体内能源贮存的重要激素，胰岛素的早期释放有利于及时地促进营养物质的中间代谢，有利于有效地贮存能源，这些对机体的生命活动是有益的。精神焦虑、紧张或自主性神经系统功能紊乱，都会引起消化管运动和消化腺分泌的失调，进而产生胃肠组织的损伤。
人们习惯于在饭后吃水果，以为这样可以帮助食物中的蛋白质、脂肪、糖类等营养物质的消化吸收。前不久，一些营养学家认为，饭后吃水果，日久会导致消化功能紊乱。因为食物进入胃内需经过1－2小时消化后才能慢慢被排出，而水果极易被吸收，不需在胃中久留，它是单糖类食物，如在胃中停留时间过长，易引起腹胀、腹泻或便秘等症。营养学家认为，饭前一小时吃水果最好。这样，可以使人体免疫功能保持正常。
在宴会上，水果有时就当作甜点，有时是正餐后的一道清口菜，各种水果该如何食用，有何礼？简介如下：
：奇异果经去皮，并且像番茄一样切片后，通常当成水果盘的材料，或者用来点缀沙拉和甜点。
瓜、和石榴：这几种水果通常上桌前都会先加以冷冻，并且依其体积大小，分切成两半或四等分。像木瓜之类内部有许多籽的水果，上桌前所有的籽应该都已清除干净，到时就用汤匙将果肉挖出来吃。
新鲜：用一把利刀切去凤梨头尾两端及崎岖带刺的外皮，再将剩下的果肉分切成圆形的薄片。这样的凤梨切片装在盘中端上餐桌后，客人可用吃甜点的叉子和汤匙来吃。
西瓜：除非事先切好，去掉西瓜子，当作水果盘中的一样水果，否则西瓜实不宜列入正式餐宴的菜单。西瓜上不了正式餐宴场合，原因在于这种水果的籽太多，客人吃的时候必须不断的吐籽，再用手将西瓜籽放到盘子里。不过，在户外非正式的场合上，西瓜可就非常受欢迎，因为这种场合上每一个人都可以自由自在的吐籽，不是只有小孩才可以这么做。
水果是人们喜爱的食品，它甘甜可口，营养丰富，还有防病治病的功效。水果中富含的维生素C可增强人体，防止感冒、坏血病等。苹果、柠檬中含有苹果酸、枸橼酸等营养物质，有较好的消除作用。
但食用水果不当，也会影响健康。食用柠檬过多，会损伤黏膜而导致胃肠疾病。空腹吃杮子，杮子中含有的与胃酸结合易凝固成块而开成“杮石”。多吃杮子还会影响人体对铁的吸收。杏仁中的苦杏仁甙，水解后会生成毒性很强的氢氰酸或苯甲醛，如果吃法不当，会引起急性中毒。菠萝中的菠萝肮酶易引起。过量食用会导致下降、头晕。有和的人，不宜吃、李子等酸度大的水果。所以，食用水果，一定要根据自己的体质进行选择，并且而适量。
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