一、volatile作用

• 可以保證多線程環(huán)境下共享變量的可見性
• 通過增加內存屏障防止多個指令之間的重排序

二、什么是可見性

可見性是指當一個線程對于共享變量的修改，其他線程可以立刻看到修改之后的一個值，可見性本質上由幾個方面造成的

cpu層面的高速緩存，在cpu里面呢設計了三級緩存去解決cpu運算效率和內存IO效率的問題，但是它也帶來緩存一致性的一個問題，而在多線程執(zhí)行的情況下呢，緩存一致性的問題就會導致可見性的問題，所以，對于增加了volatile關鍵字的一個修飾的共享變量，jvm虛擬機會自動去增加一個#lock匯編指令，而這個指令會去根據不同的cpu型號會自動添加總線鎖或者緩存鎖

三、什么是總線鎖和緩存鎖

• 總線鎖是鎖定cpu前端總線，從而去導致在同一個時刻，只能有一個線程和內存通信，這樣就避免了多線程并發(fā)造成的可見性問題
• 緩存鎖是對總線鎖的一個優(yōu)化，因為總線鎖導致cpu的使用效率大幅度下降，所以，緩存鎖只針對于cpu三級緩存中的目標數據去加鎖，而緩存鎖使用MESI緩存一致性協(xié)議來實現的

四、什么是指令重排序

指令重排序指令在編寫的數據順序和執(zhí)行順序是不一致的，從而在多線程環(huán)境下導致可見性問題，指令重排序本質上是一種性能優(yōu)化的手段，指令重排序來自于幾個方面

• cpu層面針對于MESI協(xié)議更進一步的優(yōu)化，去提升cpu一個利用率，他引入一個叫StoreBuffer的一個機制，而這種優(yōu)化機制呢，會導致cpu的亂序執(zhí)行，為了避免這樣的問題，cpu提供內存屏障指令，上層應用可以在合適的地方去插入內存屏障，去避免cpu指令重排序的一個問題
• 編譯器在編譯的過程中，在不改變單線程語義和程序正確性的前提下，對指令進行合理的重排序，從而去優(yōu)化整體的一個性能，所以共享變量增加了volatile關鍵字那么 編譯器層面就不會觸發(fā)編譯器的優(yōu)化，同時在jvm里面呢，他會插入內存屏障指令來避免重排序的問題

除了volatile關鍵字，從JDK5開發(fā)，JMM就使用一種Happens-Before的模型去描述多線程可見性的一個關系,也就是兩個操作之間具備Happens-Before關系，那么這兩個操作具備可見性的一個關系，不需要再額外去考慮增加volatile關鍵字來提供可見性的一個保障

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